JPH10325021A - Titania fiber and its production - Google Patents

Titania fiber and its production

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JPH10325021A
JPH10325021A JP35291197A JP35291197A JPH10325021A JP H10325021 A JPH10325021 A JP H10325021A JP 35291197 A JP35291197 A JP 35291197A JP 35291197 A JP35291197 A JP 35291197A JP H10325021 A JPH10325021 A JP H10325021A
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JP
Japan
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fiber
polymer
alcohol
titanium alkoxide
solution
Prior art date
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Pending
Application number
JP35291197A
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Japanese (ja)
Inventor
Hironobu Koike
宏信 小池
Yasuyuki Oki
泰行 沖
Yoshiaki Takeuchi
美明 竹内
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a titania fiber having specific physical properties and useful for catalyst supports for reduction of nitrogen oxide, photocatalyst, filters, etc., for high temperature by subjecting a titanium alkoxide solution to hydrolysis and polymerization reaction, dissolving the resultant polymer into an organic solvent to form a spinning solution and carrying out spinning and baking. SOLUTION: Water is added to an alcohol solution of titanium alkoxide and hydrolysis reaction and polymerization reaction are carried out to produce and deposit a polymer insoluble in the alcohol. Then, the polymer is dissolved in an organic solvent to afford a spinning solution and the spinning solution is spun to afford a precursor fiber and the precursor fiber is baked to provide the objective fiber having 5-50 μm fiber diameter, >=50 cm fiber length, >=0.5 GPa tensile strength of single fiber by titanium alkoxide method.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、窒素酸化物の還元
用触媒担体、有機物の酸化用触媒担体、光触媒、高温用
フィルター、電子材料および強化用フィラー等に用いる
ことのできるチタニア繊維およびその製造方法に関する
ものである。
The present invention relates to a titania fiber which can be used as a catalyst carrier for reducing nitrogen oxides, a catalyst carrier for oxidizing organic substances, a photocatalyst, a filter for high temperature, an electronic material and a filler for reinforcement, and the like. It is about the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来チタニア繊維を製造する方法として
は、(1)チタン酸カリウム繊維を出発物質として、該
繊維を酸溶液中等で脱カリウム処理を実施した後、焼成
してチタニア系繊維を製造する方法(例えば、特開昭5
3−41518号公報、特開昭53−52737号公
報、特開昭55−113625号公報、特公昭59−4
1928号公報、特開平1−246139号公報、特開
平2−164722号公報等)、(2)ポリチタノキサ
ンを原料とし、これを紡糸して得られた前駆体繊維を焼
成することによってチタニア繊維を製造する方法(特開
昭49−124336号公報)、(3)濃塩酸中にチタ
ンアルコキシドを添加する方法によって得られる水性の
チタニアゾルを濃縮して紡糸液とし、紡糸および焼成に
よってチタニア繊維を得る方法(特公昭57−2291
3号公報)、(4)チタンテトライソプロポキシドのア
ルコール溶液に、水および塩酸を添加することによって
加水分解と縮重合を実施し、紡糸液とし、これを紡糸す
る、いわゆるゾルゲル法によるチタニア繊維の製造方法
(特開昭62−223323号公報)、(5)チタンア
ルコキシドと脂肪族ジカルボン酸を溶媒中で反応させて
重合体を調製し、濃縮、紡糸、焼成によってチタニア繊
維を製造する方法(特開昭60−104133号公
報)、(6)アルギン酸溶液を湿式紡糸して連続繊維と
し、チタン溶液中に浸漬し、延伸しながら乾燥、焼成す
ることでチタニア繊維を製造する方法(特開平2−18
4525号公報)、さらには、(7)有機繊維にチタニ
ウムアルコキシ過酸化水素水溶液を含浸させた後、焼成
してチタニア繊維を製造する方法(特開平2−1956
9号公報)、等の多くの方法が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a method for producing titania fiber is as follows: (1) Starting from potassium titanate fiber, the fiber is subjected to depotassium treatment in an acid solution or the like, and then fired to produce titania fiber. (For example, see Japanese Unexamined Patent Publication No.
JP-A-3-41518, JP-A-53-52737, JP-A-55-113625, and JP-B-59-4.
1928, JP-A-1-246139, JP-A-2-164722, etc.), and (2) titania fibers are produced by baking precursor fibers obtained by spinning polytitanoxane as a raw material. (Japanese Unexamined Patent Publication No. 49-124336), (3) a method of concentrating an aqueous titania sol obtained by adding a titanium alkoxide to concentrated hydrochloric acid to obtain a spinning solution, and spinning and firing to obtain titania fibers ( Tokiko 57-2291
No. 3), (4) Titania fiber by so-called sol-gel method, in which hydrolysis and polycondensation are carried out by adding water and hydrochloric acid to an alcohol solution of titanium tetraisopropoxide to form a spinning solution and spin it. (5) a method of preparing a polymer by reacting a titanium alkoxide and an aliphatic dicarboxylic acid in a solvent, and concentrating, spinning and firing to produce titania fiber ( JP-A-60-104133), (6) A method for producing titania fibers by wet spinning an alginic acid solution into continuous fibers, dipping in a titanium solution, drying and firing while stretching. -18
No. 4525) and (7) a method of producing a titania fiber by impregnating an organic fiber with an aqueous solution of titanium alkoxy hydrogen peroxide, followed by firing (Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2-1956).
No. 9) is known.

【0003】しかしながら、上記従来公知の製造方法に
おいては、繊維径に対して無限の長さを有するいわゆる
連続繊維(少なくとも数10cm以上の長さを有する繊
維)で、紡糸安定性に優れ、且つ高い機械的強度にも優
れたチタニア繊維を工業的に容易に製造することは困難
であった。
However, in the above-mentioned conventional production method, a so-called continuous fiber having an infinite length with respect to the fiber diameter (a fiber having a length of at least several tens cm) is excellent in spinning stability and high. It has been difficult to industrially easily produce titania fiber excellent in mechanical strength.

【0004】例えば上記(1)の製造方法によれば、チ
タン酸カリウム繊維自身の繊維長が通常1mm以下、長
くても数mm程度の、いわゆる短繊維であり、連続繊維
を製造することは不可能である。(3)の水性のチタニ
アゾルを濃縮して紡糸液としてチタニア繊維を得る方法
は、ゾルを製造する際に濃塩酸等の濃度の高い無機酸を
用いるため、容器等の材質に制限を受ける、あるいは得
られる繊維中に不純物として、塩素が残存する可能性が
あるといった問題点がある。
For example, according to the production method (1), the potassium titanate fiber itself is a so-called short fiber having a fiber length of usually 1 mm or less, and at most about several mm, and it is not possible to produce a continuous fiber. It is possible. In the method of (3), in which the aqueous titania sol is concentrated to obtain titania fibers as a spinning solution, a high-concentration inorganic acid such as concentrated hydrochloric acid is used in the production of the sol. There is a problem that chlorine may remain as impurities in the obtained fiber.

【0005】また、ゾルゲル法によるチタニア繊維の製
造方法に於いては、チタンアルコキシドを塩酸等の酸の
存在下、加水分解と縮重合を進行させ、適当な曵糸性を
有する粘調な液体を得、これを紡糸液とするものである
が、加水分解反応、縮重合反応の制御が困難であり、ま
た紡糸可能な粘調液は経時変化により紡糸不可能な液に
変質しやすいといった問題点がある。
In the method for producing titania fibers by the sol-gel method, hydrolysis and polycondensation of titanium alkoxide proceed in the presence of an acid such as hydrochloric acid to produce a viscous liquid having an appropriate spinning property. This is used as a spinning solution, but it is difficult to control the hydrolysis reaction and the condensation polymerization reaction, and the spinning viscous liquid tends to change into a non-spinning liquid due to aging. There is.

【0006】チタンアルコキシドと脂肪族ジカルボン酸
を溶媒中で反応させて重合体を調製する場合、重合体の
側鎖およびチタン原子間には有機基が存在するために、
重合体中の有機物残存量が多く前駆体繊維中の有機物含
有量も必然的に高いものとなる。またアルギン酸溶液を
湿式紡糸しチタン溶液中に浸漬する方法や、有機繊維に
チタニウムアルコキシ過酸化水素水溶液を含浸させる方
法においても、同様に前駆体繊維中の有機物の残存量は
多いものとなる。このような有機物の残存量が多い前駆
体繊維を焼成してチタニア繊維とする場合、得られる繊
維の機械的強度は低いものになるといった問題点があ
る。
When a polymer is prepared by reacting a titanium alkoxide and an aliphatic dicarboxylic acid in a solvent, an organic group exists between a side chain of the polymer and a titanium atom.
The amount of the organic matter remaining in the polymer is large, and the organic matter content in the precursor fiber is necessarily high. Also, in a method of wet spinning an alginic acid solution and immersing it in a titanium solution, or in a method of impregnating organic fibers with an aqueous solution of titanium alkoxy hydrogen peroxide, the amount of organic substances remaining in the precursor fibers is also large. When such precursor fibers having a large residual amount of organic matter are baked into titania fibers, there is a problem that the mechanical strength of the obtained fibers is low.

【0007】(2)のポリチタノキサンを原料とし、こ
れを紡糸して得た前駆体繊維を焼成しチタニア繊維を製
造する方法は、連続繊維が得られ、かつ有機高分子やバ
インダーの使用を必須としないため得られる繊維の機械
的強度も高いと予想される。しかし、ポリチタノキサン
の重合度や側鎖の有機残基の種類や残存量が、紡糸の際
の紡糸安定性や、得られる繊維の機械的強度に影響を与
えるため、好適な繊維を得るためには、好適なポリチタ
ノキサンの調製が必須であるが、その調製方法について
の十分な開示は見られない。
The method of (2), in which polytitanoxane is used as a raw material and a precursor fiber obtained by spinning the same is fired to produce titania fiber, requires continuous fiber and requires the use of an organic polymer or a binder. Therefore, it is expected that the mechanical strength of the obtained fiber is high. However, the degree of polymerization of polytitanoxane and the type and residual amount of the organic residue in the side chain affect spinning stability during spinning, and the mechanical strength of the obtained fiber. Preparation of a suitable polytitanoxane is essential, but there is no sufficient disclosure of its preparation method.

【0008】また、酸化チタンは窒素酸化物の還元用媒
担体、有機物の酸化用触媒担体、光触媒等の触媒担体と
しても適用されているが、酸化チタンを触媒の担体とし
て用いる場合、その触媒性能は、担持触媒物質の種類や
担持量、一次粒子径や凝集粒子径等に依存し、担体であ
る酸化チタンとしては大きい比表面積や大きい細孔容積
のものが望まれている。また、窒素酸化物の還元用触媒
担体として用いる場合にはその結晶形がアナターゼ形で
あることが必要とされている。従来、上記した酸化チタ
ン触媒担体や光触媒は、通常、粉末の形で使用されてお
り、還元用あるいは酸化用触媒としては、造粒や成形等
により、多孔質な粒やペレットとして使用されている。
一方、シリカやアルミナ等に於いては、これらを繊維状
に成形し、触媒担体として応用する方法は古くから知ら
れており、触媒担体としての性能を向上せしめる目的で
繊維の表面積を増大せしめる方法として、繊維を酸等の
可溶性液体に浸漬し、繊維表面を部分腐蝕させる方法
(例えば、特開昭50−87974号公報や特公平8−
11196号公報)が知られている。
[0008] Titanium oxide has also been used as a carrier for reducing nitrogen oxides, as a catalyst carrier for oxidizing organic substances, and as a catalyst carrier for photocatalysts. Depends on the type and amount of the supported catalyst substance, the primary particle size, the aggregated particle size, and the like, and titanium oxide having a large specific surface area and a large pore volume is desired as a support. Further, when used as a catalyst carrier for reducing nitrogen oxides, it is required that the crystal form be an anatase form. Conventionally, the above-mentioned titanium oxide catalyst carrier and photocatalyst are usually used in the form of powder, and as the catalyst for reduction or oxidation, they are used as porous particles or pellets by granulation or molding. .
On the other hand, for silica and alumina, etc., a method of forming these into a fibrous form and applying them as a catalyst carrier has been known for a long time, and a method of increasing the surface area of the fiber for the purpose of improving the performance as a catalyst carrier. As a method, a fiber is immersed in a soluble liquid such as an acid to partially corrode the fiber surface (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-87974 and Japanese Patent Publication No.
No. 11196) is known.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このような事情下に於
いて、本発明者等は工業的規模で、紡糸安定性に優れ、
高い機械的強度を有するチタニアの連続繊維、さらには
比表面積、細孔容積の大きな触媒担体等に適したチタニ
アの連続繊維およびその製造方法を見出すべく鋭意検討
した結果、特定条件下でチタンアルコキシドを加水分解
・重合せしめ、得られた重合物を特定溶液に溶解し、紡
糸液として、紡糸しこれを焼成する場合には紡糸安定性
に優れ、高い機械的強度を有するチタニアの連続繊維が
得られること、更には焼成前および/または焼成時に前
駆体繊維を水蒸気処理する場合には、極めて比表面積、
細孔容積の大きな触媒担体が得られることを見出し、本
発明を完成するに至った。
Under these circumstances, the inventors of the present invention have an industrial scale and excellent spinning stability.
Titania continuous fiber having high mechanical strength, furthermore, specific surface area, as a result of intensive study to find a titania continuous fiber suitable for a catalyst support having a large pore volume and a production method, titanium alkoxide under specific conditions It is hydrolyzed and polymerized, and the obtained polymer is dissolved in a specific solution, and as a spinning solution, when spinning and firing, a continuous fiber of titania having excellent spinning stability and high mechanical strength can be obtained. In addition, when the precursor fiber is subjected to steam treatment before and / or during firing, the specific surface area is extremely high.
The inventors have found that a catalyst carrier having a large pore volume can be obtained, and have completed the present invention.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の第1は、
焼成後の繊維径が5〜50μm、繊維長さが50cm以
上、単繊維の引張り強度が0.5GPa以上であるチタ
ンアルコキシド法(チタンアルコキシドの加水分解・重
合により方法を意味する)によるチタニア繊維を提供す
るにある。
The first aspect of the present invention is as follows.
A titania fiber having a fiber diameter after firing of 5 to 50 μm, a fiber length of 50 cm or more, and a tensile strength of a single fiber of 0.5 GPa or more by a titanium alkoxide method (meaning a method by hydrolysis and polymerization of titanium alkoxide) is used. To offer.

【0011】本発明の第2は、チタンアルコキシドのア
ルコール溶液に、水分を添加して加水分解反応および重
合反応を行い、該アルコールに不溶性の重合体を生成・
析出させた後、該重合体を該重合体が可溶な有機溶剤に
溶解させ紡糸液となし、次いで該紡糸液を紡糸して前駆
体繊維を得た後、この前駆体繊維を焼成することを特徴
とするチタニア繊維の製造方法を提供するにある。
In the second aspect of the present invention, a hydrolysis reaction and a polymerization reaction are performed by adding water to an alcohol solution of titanium alkoxide to produce a polymer insoluble in the alcohol.
After the precipitation, dissolving the polymer in an organic solvent in which the polymer is soluble to form a spinning solution, and then spinning the spinning solution to obtain a precursor fiber, and then firing the precursor fiber. Another object of the present invention is to provide a method for producing titania fiber.

【0012】本発明の第3は、繊維径が5〜50μm、
繊維長さが50cm以上、BET比表面積が10m2
g以上、窒素吸着法で測定される細孔容積が0.05c
c/g以上であり、10オングストローム以上の細孔半
径を有する細孔容積が0.02cc/g以上であり、単
繊維の引張り強度が0.1GPa以上であることを特徴
とするチタニア繊維を提供するにある。
A third aspect of the present invention is that the fiber diameter is 5 to 50 μm,
Fiber length is 50 cm or more, BET specific surface area is 10 m 2 /
g or more, the pore volume measured by the nitrogen adsorption method is 0.05 c
C./g or more, a pore volume having a pore radius of 10 .ANG. or more is 0.02 cc / g or more, and a single fiber has a tensile strength of 0.1 GPa or more. To be.

【0013】さらに本発明の第4は、チタンアルコキシ
ドのアルコール溶液に、水分を添加して加水分解反応お
よび重合反応を行い、該アルコールに不溶性の重合体を
生成・析出させた後、該重合体を該重合体が可溶な有機
溶剤に再溶解させ紡糸液となし、次いで該紡糸液を紡糸
して前駆体繊維を得、得られた前駆体繊維を焼成前及び
/または焼成時に水蒸気処理することを特徴とする上記
チタニア繊維の製造方法を提供するにある。
A fourth aspect of the present invention is that a hydrolysis reaction and a polymerization reaction are performed by adding water to an alcohol solution of titanium alkoxide to produce and precipitate a polymer insoluble in the alcohol. Is re-dissolved in an organic solvent in which the polymer is soluble to form a spinning solution, and then the spinning solution is spun to obtain a precursor fiber, and the obtained precursor fiber is subjected to a steam treatment before and / or during firing. It is another object of the present invention to provide a method for producing the above titania fiber.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下に本発明をさらに詳細に説明
する。本発明のチタニア繊維は、繊維径が5〜50μ
m、繊維長さが50cm以上、単繊維の引張り強度が
0.5GPa以上の物性を有する。また前駆体繊維を焼
成前および/または焼成時に水蒸気処理する場合には、
繊維径が5〜50μm、繊維長さが50cm以上、BE
T比表面積が10m2 /g以上、窒素吸着法で測定され
る細孔容積が0.05cc/g以上であり、10オング
ストローム以上の細孔半径を有する細孔容積が0.02
cc/g以上であり、単繊維の引張り強度が0.1GP
a以上の物性を有する多孔質なチタニア繊維(以下、多
孔質チタニア繊維と称する場合がある)である。BET
比表面積が10m2 /gより小さい場合は該繊維に触媒
を担持させても、あるいは該繊維自身を触媒としても、
十分な活性が得にくいものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The titania fiber of the present invention has a fiber diameter of 5 to 50 μm.
m, the fiber length is 50 cm or more, and the tensile strength of the single fiber is 0.5 GPa or more. When the precursor fiber is subjected to steam treatment before and / or during firing,
Fiber diameter is 5 to 50 μm, fiber length is 50 cm or more, BE
T specific surface area is 10 m 2 / g or more, pore volume measured by nitrogen adsorption method is 0.05 cc / g or more, and pore volume having a pore radius of 10 Å or more is 0.02
cc / g or more, and the tensile strength of a single fiber is 0.1 GP
It is a porous titania fiber having physical properties of a or more (hereinafter, may be referred to as a porous titania fiber). BET
When the specific surface area is smaller than 10 m 2 / g, the catalyst may be supported on the fiber, or the fiber itself may be used as a catalyst,
It is difficult to obtain sufficient activity.

【0015】本発明の多孔質チタニア繊維は、窒素吸着
法で測定される細孔容積が0.05cc/g以上、好ま
しくは0.10cc/g以上、10オングストローム以
上の細孔半径を有する細孔容積が0.02cc/g以
上、好ましくは0.04cc/g以上である。細孔容積
が0.05cc/gよりも小さい場合は該繊維に触媒を
担持させても、或いは該繊維自身を触媒としても用いて
も、十分な活性が得難い場合がある。
The porous titania fiber of the present invention has a pore volume measured by a nitrogen adsorption method of 0.05 cc / g or more, preferably 0.10 cc / g or more and a pore radius of 10 Å or more. The volume is 0.02 cc / g or more, preferably 0.04 cc / g or more. When the pore volume is smaller than 0.05 cc / g, sufficient activity may not be obtained even if the fiber is supported with a catalyst or the fiber itself is used as a catalyst.

【0016】他方、10オングストローム以上の細孔半
径を有する細孔容積が0.02cc/g未満の場合に
も、チタニア繊維内部に触媒成分を十分に担持させるこ
とができないためか、満足する触媒活性の発現が得られ
ない場合がある。さらに本発明の多孔質チタニア繊維
は、単繊維の引張り強度が0.1GPa以上であり、好
ましくは0.3GPa以上である。織物あるいは不織布
の形で使用される場合には引張り強度は高い方がよい
が、該値は通常、細孔容積が増加すると低下する。それ
ゆえ用途によりいずれの物性項目を優先させるかを決定
すればよい。
On the other hand, even when the pore volume having a pore radius of 10 angstroms or more is less than 0.02 cc / g, it is difficult to sufficiently support the catalyst component inside the titania fiber. May not be obtained. Further, the porous titania fiber of the present invention has a tensile strength of a single fiber of 0.1 GPa or more, preferably 0.3 GPa or more. When used in the form of a woven or non-woven fabric, the higher the tensile strength, the better, but this value usually decreases as the pore volume increases. Therefore, it is only necessary to determine which property item has priority depending on the application.

【0017】本発明のチタニア繊維の製造方法に於い
て、使用されるチタンアルコキシドは一般式〔1〕 T
i(OR1 4 (但し、式中R1 は炭素原子数が1〜4
のアルキル基を表す)で示される。より具体的にはチタ
ンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、チタン
テトラn−プロポキシド、チタンテトラiso−プロポ
キシド、チタンテトラn−ブトキシド、チタンテトラs
ec−ブトキシド、チタンテトラtert−ブトキシド
等が挙げられるが、就中R1 がイソプロピル基であるチ
タンテトラiso−プロポキシドが挙げられる。一般式
〔1〕のR1 の炭素原子数が4を越える場合、生成する
重合体中の残存有機物量が多くなり、その結果得られる
チタニア繊維の機械的強度が低くなる。本発明で使用す
るアルコールは一般式〔2〕 R2 OH(但し、式中R
2 は炭素原子数が1〜4のアルキル基を表す)で示され
るものであり、このようなアルコールとしてはエタノー
ル、イソプロピルアルコール等が挙げられる。一般式
〔2〕のR2 の炭素原子数が4を越える場合、沸点が高
くなり、後工程に於いてアルコールを除去しにくくなる
ので好ましくない。
In the method for producing titania fiber of the present invention, the titanium alkoxide used is represented by the general formula [1] T
i (OR 1 ) 4 (where R 1 has 1 to 4 carbon atoms)
Represents an alkyl group). More specifically, titanium tetramethoxide, titanium tetraethoxide, titanium tetra n-propoxide, titanium tetra iso-propoxide, titanium tetra n-butoxide, titanium tetra s
Examples thereof include ec-butoxide and titanium tetra-tert-butoxide, and among them, titanium tetraiso-propoxide in which R 1 is an isopropyl group. When the number of carbon atoms of R 1 in the general formula [1] exceeds 4, the amount of residual organic matter in the produced polymer increases, and as a result, the mechanical strength of the resulting titania fiber decreases. The alcohol used in the present invention is represented by the general formula [2] R 2 OH (where R
2 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), and examples of such alcohols include ethanol and isopropyl alcohol. When the number of carbon atoms of R 2 in the general formula [2] exceeds 4, the boiling point becomes high, and it becomes difficult to remove the alcohol in the subsequent step, which is not preferable.

【0018】チタンアルコキシドに対するアルコールの
使用量は水分添加による加水分解に際しアルコキシドと
水が不混和にならない程度であればよく、チタンアルコ
キシド1モルに対し約0.5モル〜約50モルの範囲で
使用される。多すぎても特に問題はないが後工程での重
合体との分離コストが高くなる。
The amount of the alcohol used relative to the titanium alkoxide may be such that the alkoxide and water do not become immiscible during the hydrolysis by adding water, and the alcohol is used in the range of about 0.5 mol to about 50 mol per mol of the titanium alkoxide. Is done. There is no particular problem if the amount is too large, but the cost of separation from the polymer in the subsequent step increases.

【0019】本発明に於いては、チタンアルコキシドの
アルコール溶液のみを原料溶液とし、これを加水分解・
縮重合反応して、得られた重合物を有機溶媒に溶解せし
め、これを紡糸液として紡糸し、得られる前駆体繊維を
水蒸気処理した後に、焼成することによって、多孔質で
あり、かつ機械的強度の高いチタニア繊維を製造するこ
とができるが、より高い機械的強度を有するチタニア繊
維を望む場合には、焼成後得られるチタニア繊維中のシ
リカ含有量が約1〜約40重量%となるように、ケイ素
化合物を紡糸液中に添加・存在せしめることが好まし
い。
In the present invention, only an alcohol solution of titanium alkoxide is used as a raw material solution, and this is hydrolyzed.
The polycondensation reaction causes the obtained polymer to be dissolved in an organic solvent, which is spun as a spinning solution, and the resulting precursor fiber is subjected to steam treatment and then fired to be porous and mechanical. Although high strength titania fiber can be produced, if a titania fiber having higher mechanical strength is desired, the silica content in the titania fiber obtained after firing is about 1 to about 40% by weight. Preferably, a silicon compound is added to the spinning solution.

【0020】該ケイ素含有化合物を添加する時期は、紡
糸液を紡糸する前迄に紡糸液中に添加しておればよく、
例えば、チタンアルコキシドのアルコール溶液、または
チタンアルコキシドと活性水素を有する化合物とのアル
コール溶液にケイ素化合物を混合させておいてもよい
し、あるいは加水分解・縮重合反応により得られた重合
体の有機溶媒への溶解時に、或いは溶解後に、ケイ素化
合物を添加し、紡糸液中に存在させてもよい。
When the silicon-containing compound is added, the compound may be added to the spinning solution before the spinning solution is spun.
For example, a silicon compound may be mixed in an alcohol solution of a titanium alkoxide, or an alcohol solution of a titanium alkoxide and a compound having active hydrogen, or an organic solvent of a polymer obtained by a hydrolysis / polycondensation reaction. During or after dissolution in the spinning solution, a silicon compound may be added so as to be present in the spinning solution.

【0021】ケイ素化合物の添加量は、焼成後得られる
チタニア繊維中のシリカ含有量が約1〜約40重量%、
好ましくは約5〜約30重量%となるようにする。シリ
カ含有量が40重量%を越える場合は、得られるチタニ
ア系繊維の機械的強度はもはや高くならないし、むしろ
チタニア成分量が相対的に低下するために触媒活性の低
下を引き起こすので好ましくない。
The amount of the silicon compound added is such that the silica content in the titania fiber obtained after firing is about 1 to about 40% by weight,
Preferably it will be from about 5 to about 30% by weight. If the silica content exceeds 40% by weight, the mechanical strength of the titania-based fiber obtained no longer increases, but rather the content of titania component is relatively reduced, which causes a decrease in catalytic activity, which is not preferred.

【0022】本発明に使用し得るケイ素化合物はチタニ
ア中に均一に混合・分散し得るものであれば特に制限さ
れないが、通常一般式〔3〕 Sin n-1 (OR3
2n+2(但し、式中R3 は炭素原子数1〜4のアルキル基
を表し、nは1以上の数を表す)で表されるアルキルシ
リケートであることが好ましい。特に好ましく使用され
るアルキルシリケートは、一般式〔3〕中のR3 がエチ
ル基であり、nが4〜6の、エチルシリケートが挙げら
れる。
The silicon compound that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it can be uniformly mixed and dispersed in titania, but is usually represented by the general formula [3] Si n On -1 (OR 3 )
The alkyl silicate is preferably represented by 2n + 2 (wherein, R 3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n represents a number of 1 or more). Particularly preferred alkyl silicates include ethyl silicates wherein R 3 in the general formula [3] is an ethyl group and n is 4 to 6.

【0023】本発明では、チタンアルコキシドのアルコ
ール溶液中に水分を添加し、加水分解反応および重合反
応して、該アルコール溶液には不溶性の重合体を生成さ
せるのであるが、加水分解反応および重合反応を制御す
るために、該アルコール溶液中に活性水素を有する化合
物を添加しておくこともできる。活性水素を有する化合
物を適当な量添加しておくことによって、チタンアルコ
キシドの加水分解反応および重合反応が制御され、アル
コール中に析出した重合体の有機溶媒への溶解性を向上
させることができる。
In the present invention, water is added to an alcohol solution of titanium alkoxide to cause a hydrolysis reaction and a polymerization reaction to form an insoluble polymer in the alcohol solution. In order to control the reaction, a compound having active hydrogen may be added to the alcohol solution. By adding an appropriate amount of the compound having active hydrogen, the hydrolysis reaction and the polymerization reaction of the titanium alkoxide can be controlled, and the solubility of the polymer precipitated in the alcohol in the organic solvent can be improved.

【0024】活性水素を有する化合物の添加量は、チタ
ンアルコキシド1モルに対して約0.05〜約1.9モ
ル、好ましくは約0.1〜約1.0モルである。チタン
アルコキシド1モルに対する活性水素を有する化合物の
添加量が約0.05より少ない場合には、添加効果が認
められず、また1.9より多い場合には、加水分解と重
合反応が抑制されすぎて重合が進行しにくくなり、得ら
れる重合体中の残存有機物量も多くなり、その結果得ら
れるチタニア繊維の機械的強度が低くなる。
The amount of the compound having active hydrogen is about 0.05 to about 1.9 mol, preferably about 0.1 to about 1.0 mol, per 1 mol of titanium alkoxide. When the amount of the compound having active hydrogen added per mole of titanium alkoxide is less than about 0.05, no addition effect is observed, and when it is more than 1.9, the hydrolysis and polymerization reaction are excessively suppressed. As a result, the polymerization hardly proceeds, the amount of residual organic matter in the obtained polymer increases, and as a result, the mechanical strength of the resulting titania fiber decreases.

【0025】活性水素を有する化合物としては、一般式
〔4〕 R4 COCH2 COR5(ただし 、式中
4 ,R5 は炭素原子数1〜4のアルキル基またはアル
コキシ基を表す)で示されるβ−ジケトン化合物または
サリチル酸アルキルエステルが好ましい。より具体には
β−ジケトン化合物として、アセト酢酸エチル、アセト
酢酸イソプロピルが、またサリチル酸アルキルエステル
としては、サリチル酸エチル、サリチル酸メチル等の使
用が推奨される。
The compound having active hydrogen is represented by the general formula [4] R 4 COCH 2 COR 5 (wherein R 4 and R 5 represent an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms). Β-diketone compounds or alkyl salicylates are preferred. More specifically, the use of ethyl acetoacetate and isopropyl acetoacetate as the β-diketone compound, and the use of ethyl salicylate and methyl salicylate as the alkyl salicylate are recommended.

【0026】本発明の実施に際しては、チタンアルコキ
シドのアルコール溶液に、水分を添加することによって
加水分解と重合反応を進行させるが、添加する水分は、
チタンアルコキシドを溶解させたアルコールと同じアル
コールで水分濃度が約1〜約50重量%に希釈した水分
であることが好ましい。直接、水を添加すると、局部的
に反応が進行して、有機溶媒に不溶の重合体が析出する
場合がある。
In carrying out the present invention, hydrolysis and polymerization reaction are advanced by adding water to an alcohol solution of titanium alkoxide.
The water is preferably diluted with the same alcohol as the alcohol in which the titanium alkoxide is dissolved to a water concentration of about 1 to about 50% by weight. When water is directly added, the reaction locally proceeds, and a polymer insoluble in an organic solvent may be precipitated.

【0027】原料チタンアルコキシドのアルコール溶液
中に水分を添加する場合の温度は、室温以下から使用す
るアルコールの沸点温度までのいずれの温度でもよく、
特に限定されない。しかし工業的な観点、即ち早い反応
速度を望む場合には反応温度は高い方が好ましい。例え
ば水およびアルコールの添加を室温で実施し、その後沸
点温度で還流させて反応を行ってもよい。
The temperature for adding water to the alcohol solution of the raw material titanium alkoxide may be any temperature from room temperature or lower to the boiling point of the alcohol used.
There is no particular limitation. However, from an industrial point of view, that is, when a high reaction rate is desired, a higher reaction temperature is preferable. For example, the reaction may be carried out by adding water and alcohol at room temperature and then refluxing at the boiling point.

【0028】また工業的観点からは、チタン濃度は高い
方が好ましい。従って、チタンアルコキシドのアルコー
ル溶液中への水分(アルコール希釈水)の添加をアルコ
ールの沸点下で行い、かつ添加した水分中に含有される
アルコールの容量と同じ容量のアルコールを留出させな
がら、水分添加を行えば、水分添加によるチタン濃度の
低下を抑制できるので、工業的にはこの方法が推奨され
る。
From the industrial point of view, the higher the titanium concentration, the better. Therefore, the addition of water (alcohol dilution water) to the alcohol solution of titanium alkoxide is performed at the boiling point of the alcohol, and while distilling out the same volume of alcohol as the volume of alcohol contained in the added water, If the addition is performed, a decrease in the titanium concentration due to the addition of water can be suppressed, so this method is industrially recommended.

【0029】本発明は、チタンアルコキシドのアルコー
ル溶液に、水分を添加して加水分解と重合反応を進行さ
せて、該アルコールには不溶であるが、他の有機溶媒に
は溶解する重合体を生成させ、析出させることを特徴と
している。本発明に於けるチタンアルコキシドの加水分
解と重合反応をアルコール以外の溶媒、例えばエーテル
類を用いて実施した場合には、得られる重合体は3次元
的なネットワーク構造になりやすく、溶媒を取り込むか
たちでいわゆるゲル化しやすいものとなり、本発明で得
られるような適度な重合度をもつ重合体を製造すること
はできない。
According to the present invention, water is added to an alcohol solution of titanium alkoxide to cause hydrolysis and polymerization reaction to proceed to form a polymer which is insoluble in the alcohol but soluble in other organic solvents. And deposited. When the hydrolysis and polymerization reaction of the titanium alkoxide according to the present invention is carried out using a solvent other than alcohol, for example, ethers, the resulting polymer tends to have a three-dimensional network structure, and the form in which the solvent is incorporated As a result, the polymer tends to gel, and a polymer having an appropriate degree of polymerization as obtained in the present invention cannot be produced.

【0030】本発明の実施に於いて、該アルコールには
不溶であるが、他の有機溶媒には溶解する重合体を生
成、析出させる条件として、チタンアルコキシドのアル
コール溶液に添加する水分量は重要である。添加する水
分量が少なすぎる場合には、アルコールに可溶性の重合
体が得られる。かかる重合体は重合度が低く、重合体中
に残存する有機物量も相対的に高い。このような重合体
を用いて紡糸液とし、紡糸した場合には、曵糸性は良好
だが、前駆体繊維中に多量の有機成分が残存するために
機械的強度の高いチタニア繊維は得られない。
In the practice of the present invention, the amount of water to be added to an alcohol solution of titanium alkoxide is important as a condition for forming and depositing a polymer which is insoluble in the alcohol but soluble in other organic solvents. It is. If the amount of water to be added is too small, a polymer soluble in alcohol is obtained. Such a polymer has a low degree of polymerization, and the amount of organic substances remaining in the polymer is relatively high. When spinning is performed using such a polymer and spun, spinning properties are good, but titania fibers with high mechanical strength cannot be obtained because a large amount of organic components remain in the precursor fibers. .

【0031】添加する水分量を多くしてゆくと、アルコ
ールに不溶性の重合体が生成し、析出してくる。添加す
る水分量が適当である場合、アルコールには不溶である
ものの、他の有機溶媒にはよく溶解するものとなる。こ
のような重合体は重合度が高く、チタン−酸素−チタン
の結合を多く有しており相対的に有機物量が少ない。従
って、この重合体を紡糸液とし、紡糸して得られるチタ
ニア繊維は、機械的強度の高いものとなる。ただし、大
過剰に水分を添加し重合反応をすすめると、該アルコー
ルのみならず、他の有機溶媒にも溶解しないものとな
り、紡糸液としての調製が不可能となる。
As the amount of water to be added is increased, a polymer insoluble in alcohol is formed and precipitates. If the amount of water to be added is appropriate, it will be insoluble in alcohol but well soluble in other organic solvents. Such a polymer has a high degree of polymerization, has many bonds of titanium-oxygen-titanium, and has a relatively small amount of organic substances. Accordingly, titania fibers obtained by spinning this polymer into a spinning solution have high mechanical strength. However, when the polymerization reaction is promoted by adding a large excess of water, the polymer is not dissolved in not only the alcohol but also other organic solvents, so that the spinning solution cannot be prepared.

【0032】加水分解・重合反応によりアルコール溶液
中に析出した重合体は、次いで懸濁状態のまま、或いは
アルコールを完全にあるいは一部分除去した後、有機溶
媒と接触混合し、溶解せしめ紡糸液を製造する。通常
は、重合体からアルコールを完全に除去し有機溶媒に溶
解することが好ましい。アルコール溶液と重合体の分離
方法はとくに制限されないが、例えば濾過による分離、
遠心分離、加熱濃縮除去、減圧濃縮除去、更に必要に応
じて加熱あるいは減圧による乾燥などがあげられる。ま
た、該重合体のアルコール懸濁液を部分的に濃縮し、そ
の後該重合体が可溶な有機溶媒を添加混合して溶解させ
てもよい。この場合、部分的に濃縮したアルコール懸濁
液中の水分を除去しておくことが好ましい。懸濁液中の
水分の除去は、例えば該懸濁液に水分を含有しないアル
コールを添加し、加熱あるいは減圧による濃縮によって
アルコールを除去する際に同時に水分を除去する方法が
挙げられる。
The polymer precipitated in the alcohol solution by the hydrolysis / polymerization reaction is then mixed with an organic solvent in a suspended state or after completely or partially removing the alcohol, and dissolved to produce a spinning solution. I do. Usually, it is preferable to completely remove the alcohol from the polymer and dissolve it in an organic solvent. The method of separating the alcohol solution and the polymer is not particularly limited, for example, separation by filtration,
Examples include centrifugation, removal by heat concentration, removal by concentration under reduced pressure, and, if necessary, drying by heating or reduced pressure. Alternatively, the alcohol suspension of the polymer may be partially concentrated, and then an organic solvent in which the polymer is soluble may be added and mixed for dissolution. In this case, it is preferable to remove water in the partially concentrated alcohol suspension. The removal of water in the suspension may be carried out, for example, by adding an alcohol containing no water to the suspension, and removing the water at the same time as removing the alcohol by heating or concentration under reduced pressure.

【0033】チタンアルコキシドのアルコール溶液に水
分を添加し、加水分解・重合反応による重合体の生成、
該アルコール溶液と重合体の分離、さらには得られた重
合体を有機溶媒に溶解せしめ紡糸液を製造するこれら工
程は回分式でも連続式でも実施可能である。
Water is added to the alcohol solution of titanium alkoxide to form a polymer by hydrolysis and polymerization reaction,
These steps of separating the alcohol solution and the polymer, and further, dissolving the obtained polymer in an organic solvent to produce a spinning solution can be carried out by a batch system or a continuous system.

【0034】本発明の実施に於いて、チタンアルコキシ
ドの加水分解・重合反応は、チタンアルコキシドのアル
コール溶液に水分を添加し該アルコールには不溶である
が、アルコール以外の有機溶媒には可溶である各種物性
に優れた重合体を析出せしめる水分を添加すればよく、
通常、チタンアルコキシド1モルに対し水を約1.5〜
約4モルの範囲で添加し、反応に供すればよいが、該水
の添加量の上限は必ずしも限定されるものではなく、我
々の多くの実験からは、チタンアルコキシドのアルコー
ル溶液への添加水分量(A)と、該アルコール溶液の水
分添加による重合体を生成・析出させる工程から、析出
した重合体を該アルコール溶液より分離し、有機溶媒に
溶解する重合体を得るまでに反応系外に排出された水分
量(B)の差(A−B)がチタンアルコキシド1モルに
対し約1.5〜約1.95モル、好ましくは約1.6〜
約1.90モルとなるように添加水分量を調整すればよ
く、重合体を得るまでに反応系外に排出する水の量が多
い場合には添加水分量を多くしてもよい。該水分量の
差、即ち実質加水分解反応に消費した水分量が1.5モ
ルより少ない場合は得られる重合体の重合度が小さく、
相対的に有機物含有量の多い重合体となり、これを有機
溶媒に溶解し紡糸液として紡糸しても高い機械的強度を
有するチタニア繊維は得られない。他方、水分量の差
が、1.95モルを越える場合には生成した重合体は有
機溶媒に溶解させるのがきわめて困難となる。
In the practice of the present invention, the hydrolysis / polymerization reaction of titanium alkoxide is performed by adding water to an alcohol solution of titanium alkoxide and insoluble in the alcohol, but soluble in an organic solvent other than alcohol. What is necessary is just to add water to precipitate a polymer excellent in certain physical properties,
Usually, about 1.5 to about 1 mole of titanium alkoxide is added to water.
It may be added in the range of about 4 mol and subjected to the reaction, but the upper limit of the amount of the water is not necessarily limited, and many experiments have shown that the amount of water added to the alcohol solution of titanium alkoxide is The amount (A) and the step of producing and precipitating a polymer by adding water to the alcohol solution, and separating the precipitated polymer from the alcohol solution until the polymer dissolved in the organic solvent is obtained. The difference (AB) in the amount of discharged water (B) is about 1.5 to about 1.95 mol, preferably about 1.6 to about 1 mol of titanium alkoxide.
The amount of added water may be adjusted so as to be about 1.90 mol. When the amount of water discharged out of the reaction system before obtaining the polymer is large, the amount of added water may be increased. If the difference in the amount of water, that is, the amount of water consumed in the substantial hydrolysis reaction is less than 1.5 mol, the degree of polymerization of the obtained polymer is small,
A polymer having a relatively high organic content is obtained, and even if this is dissolved in an organic solvent and spun as a spinning solution, titania fibers having high mechanical strength cannot be obtained. On the other hand, if the difference in water content exceeds 1.95 mol, it is extremely difficult to dissolve the produced polymer in an organic solvent.

【0035】重合体を溶解させる有機溶媒は、エーテル
類または芳香族系炭化水素類を含有する有機溶媒である
ことが好ましい。該有機溶媒は、紡糸液中の主溶媒であ
るので、高沸点の溶媒は好ましくない。好ましい有機溶
媒としては、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、
トルエン等が挙げられる。
The organic solvent for dissolving the polymer is preferably an organic solvent containing ethers or aromatic hydrocarbons. Since the organic solvent is the main solvent in the spinning solution, a solvent having a high boiling point is not preferred. Preferred organic solvents include tetrahydrofuran, diethyl ether,
Toluene and the like.

【0036】溶解した重合体溶液は、加熱による溶媒除
去あるいは減圧による溶媒除去などによって濃縮し、重
合体の濃度で50〜80重量%になるように調製され
る。また紡糸にあたっては紡糸液の粘度が制御される。
適当な紡糸液の粘度は、約10ポイズ〜約2000ポイ
ズ、好ましくは約20ポイズ〜約500ポイズの範囲
で、これら粘度は紡糸液の濃度や紡糸液の温度を調整す
ることにより制御することができる。
The dissolved polymer solution is concentrated by removing the solvent by heating or removing the solvent by reducing the pressure, so that the concentration of the polymer is adjusted to 50 to 80% by weight. In spinning, the viscosity of the spinning solution is controlled.
A suitable spinning solution has a viscosity of about 10 poise to about 2000 poise, preferably about 20 poise to about 500 poise, and these viscosities can be controlled by adjusting the concentration of the spinning solution and the temperature of the spinning solution. it can.

【0037】このように粘度調整した紡糸液は、次いで
紡糸して前駆体繊維とする。紡糸方法としては特に制限
されるものではなく、ノズル押し出し紡糸、遠心紡糸、
吹き出し紡糸など公知の紡糸方法が適用できる。紡糸に
際し、前駆体繊維を回転するローラーや高速の空気流等
により延伸することも可能である。また、紡糸にあた
り、紡糸雰囲気や吹き出し空気の温度や湿度を調整する
ことは、安定して良好な繊維を得るのに望ましい方法で
ある。
The spinning solution whose viscosity has been adjusted as described above is then spun to obtain a precursor fiber. The spinning method is not particularly limited, and nozzle extrusion spinning, centrifugal spinning,
Known spinning methods such as blow spinning can be applied. In spinning, the precursor fiber can be drawn by a rotating roller or a high-speed air stream. In spinning, adjusting the spinning atmosphere and the temperature and humidity of the blown air is a desirable method for stably obtaining good fibers.

【0038】紡糸された前駆体繊維は、次いで必要に応
じて、水蒸気処理、熱水処理、酸処理あるいはこれらを
組み合わせた前処理をした後、焼成される。焼成方法は
特に制限されるものではなく、通常は空気中で焼成され
る。必要に応じて、焼成して得られたチタニア繊維を再
度焼成してもよい。焼成時、前駆体繊維あるいはチタニ
ア繊維に張力をかけて焼成してもよい。
The spun precursor fibers are then subjected to a steam treatment, a hot water treatment, an acid treatment, or a pretreatment of a combination thereof, if necessary, and then fired. The firing method is not particularly limited, and is usually fired in air. If necessary, the titania fibers obtained by firing may be fired again. During firing, the precursor fibers or titania fibers may be fired under tension.

【0039】チタニア繊維は、焼成過程で、非晶質繊維
からアナターゼ質繊維、そしてルチル質繊維と焼成温度
により変化しうる。さらに、結晶化温度およびアナター
ゼからルチルへの転移温度は、含有するシリカ成分の量
によっても異なる。従って、焼成温度やシリカ含有量を
制御することによって所望のチタニア繊維を得ることが
できる。例えばシリカ成分を含有しないチタニア繊維で
は、焼成温度が約600℃でアナターゼ質繊維を、約9
00℃でルチル質繊維を得ることができる。またシリカ
成分を15重量%含有するチタニア繊維では、約900
℃焼成でアナターゼ質繊維を、約1100℃焼成でルチ
ル質繊維を得ることができる。以上のような方法によ
り、焼成繊維径が5〜50μm、繊維長さが50cm以
上、単繊維の引張り強度が0.5GPa以上であるチタ
ニアの連続繊維を得ることができる。
In the firing process, the titania fiber can change from an amorphous fiber to an anatase fiber and a rutile fiber depending on the firing temperature. Further, the crystallization temperature and the transition temperature from anatase to rutile also vary depending on the amount of the silica component contained. Therefore, a desired titania fiber can be obtained by controlling the firing temperature and the silica content. For example, in the case of titania fiber containing no silica component, the firing temperature is about 600 ° C.,
Rutile fibers can be obtained at 00 ° C. In the case of titania fiber containing 15% by weight of a silica component, about 900
The anatase fiber can be obtained by firing at about 1100 ° C., and the rutile fiber can be obtained by firing at about 1100 ° C. By the above method, titania continuous fibers having a fired fiber diameter of 5 to 50 μm, a fiber length of 50 cm or more, and a single fiber tensile strength of 0.5 GPa or more can be obtained.

【0040】また、繊維径が5〜50μm、繊維長さが
50cm以上、BET比表面積が10m2 /g以上、窒
素吸着法で測定される細孔容積が0.05cc/g以上
であり、10オングストローム以上の細孔半径を有する
細孔容積が0.02cc/g以上であり、単繊維の引張
り強度が0.1GPa以上の物性を有するチタニア繊維
を得る場合には、上述した製造方法に於いて、焼成前の
紡糸して得られた前駆体繊維を、約80℃〜約300
℃、約0.3気圧以上の水蒸気分圧を有する雰囲気下、
0.5時間以上、通常約1時間〜約24時間の条件で水
蒸気処理した後、焼成すればよい。水蒸気処理時の温度
および水蒸気分圧が高いほど、処理時間は短くなる。処
理温度が、80℃より低い場合には、水蒸気分圧が高く
ても長時間の処理が必要となり、工業的には好ましくな
い。また、水蒸気分圧が低い場合も長時間の処理が必要
となる。本発明において、前駆体繊維の水蒸気処理は通
常焼成前に行うが、上記温度条件、水蒸気分圧、処理時
間を満足し得るならば、焼成工程の中に水蒸気処理を組
み込むことも可能である。
The fiber diameter is 5 to 50 μm, the fiber length is 50 cm or more, the BET specific surface area is 10 m 2 / g or more, and the pore volume measured by the nitrogen adsorption method is 0.05 cc / g or more. In order to obtain a titania fiber having a pore volume having a pore radius of not less than Angstroms and a physical property of not less than 0.02 cc / g and a tensile strength of a single fiber of not less than 0.1 GPa, the production method described above The precursor fiber obtained by spinning before firing is heated to about 80 ° C. to about 300 ° C.
° C, under an atmosphere having a water vapor partial pressure of about 0.3 atm or more,
After the steam treatment under the condition of 0.5 hour or more, usually about 1 hour to about 24 hours, firing may be performed. The higher the temperature and the partial pressure of steam during the steam treatment, the shorter the treatment time. When the treatment temperature is lower than 80 ° C., a long treatment is required even if the steam partial pressure is high, which is not industrially preferable. Also, when the partial pressure of water vapor is low, a long-time treatment is required. In the present invention, the steam treatment of the precursor fiber is usually performed before firing. However, if the above-mentioned temperature conditions, steam partial pressure, and processing time can be satisfied, steam treatment can be incorporated in the firing step.

【0041】本発明方法に於いて、何故該水蒸気処理に
より細孔容積の大きい多孔質のチタニア繊維が得られる
のかその理由は詳らかではないが、前記した紡糸液から
紡糸して得られる前駆体繊維は、溶媒および重合体側鎖
の有機基にもとずく有機成分を含有しており、該前駆体
繊維が水蒸気処理を受けると、繊維中の重合体はさらに
加水分解を受け、側鎖の有機成分が脱離してOH基に変
化し、さらに重合反応によってTi−O−Ti結合が増
加してゆくものと思われる。この有機成分の脱離とTi
−O−Ti結合の生成によって、繊維中に多くの空隙が
形成され、その空隙の大きさが比較的大きいために、焼
成過程においても、その空隙が消失せずに残存すること
によって、多孔質繊維になるものと思われる。焼成過程
においては、前駆体繊維中の有機成分は、300℃まで
にはほとんど脱離する。従って、水蒸気処理は約300
℃以下、好ましくは200℃以下の温度で実施される。
In the method of the present invention, it is not clear why the porous titanium dioxide fiber having a large pore volume is obtained by the steam treatment, but the precursor fiber obtained by spinning from the above-mentioned spinning solution is not described. Contains a solvent and an organic component based on the organic group of the polymer side chain, and when the precursor fiber is subjected to steam treatment, the polymer in the fiber is further hydrolyzed, and the organic component of the side chain is Is considered to be removed to change to an OH group, and the Ti—O—Ti bond is increased by the polymerization reaction. Desorption of this organic component and Ti
Due to the formation of -O-Ti bonds, many voids are formed in the fiber, and since the size of the voids is relatively large, even in the firing process, the voids remain without disappearing. It seems to be fiber. In the firing process, the organic components in the precursor fibers are almost completely eliminated by 300 ° C. Therefore, steam treatment is about 300
C., preferably at a temperature of 200.degree.

【0042】水蒸気処理した後の前駆体繊維の焼成方法
は特に制限されるものではなく、通常は空気中で焼成さ
れる。必要に応じて、焼成して得られたチタニア繊維を
再度焼成してもよい。焼成時、前駆体繊維あるいはチタ
ニア繊維に張力をかけて焼成してもよい。多孔質チタニ
ア繊維を製造するための焼成温度は、特に限定されない
が、通常約500℃〜約1100℃の範囲である。焼成
温度が高いほど、多孔性、即ちBET比表面積や細孔容
積は減少する方向であるが、水蒸気処理条件として、高
温で高水蒸気分圧雰囲気下で長時間処理されたものほ
ど、高い焼成温度でも多孔性が維持される。焼成温度が
500℃よりも低い場合は、多孔質繊維ではあるが、繊
維強度が低く、1100℃よりも高い場合は多孔性が減
少する。
The method of firing the precursor fiber after the steam treatment is not particularly limited, and is usually fired in air. If necessary, the titania fibers obtained by firing may be fired again. During firing, the precursor fibers or titania fibers may be fired under tension. The firing temperature for producing the porous titania fiber is not particularly limited, but is usually in the range of about 500C to about 1100C. The higher the firing temperature, the lower the porosity, that is, the BET specific surface area and the pore volume, but the higher the firing temperature, the higher the firing temperature and the higher the firing temperature under a high steam partial pressure atmosphere. However, porosity is maintained. When the sintering temperature is lower than 500 ° C., the fiber is a porous fiber, but when the fiber strength is lower than 1100 ° C., the porosity decreases.

【0043】このようにして得られた多孔質チタニア繊
維は触媒、或いは触媒担体として特に優れた特性を示す
ものである。尚、本発明により得られたチタニア連続繊
維は長繊維形状で、或いは該繊維をカットして短繊維形
状で各種用途に使用される。
The porous titania fiber thus obtained exhibits particularly excellent properties as a catalyst or a catalyst carrier. The continuous titania fiber obtained by the present invention is used in various applications in the form of a long fiber or in the form of a short fiber obtained by cutting the fiber.

【0044】[0044]

【実施例】以下に実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はかかる実施例により制限を受けるも
のではない。なお、アルコール中の水分濃度、繊維径、
引張強度、繊維の結晶形、BET比表面積、細孔容積は
以下の方法により測定した。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which should not be construed as limiting the present invention. The water concentration in alcohol, fiber diameter,
Tensile strength, fiber crystal form, BET specific surface area, and pore volume were measured by the following methods.

【0045】アルコール中の水分濃度:試料をカールフ
ィッシャー水分計(京都電子株式会社製、MKS−21
0)を用いて、水分濃度を測定した。
Moisture concentration in alcohol: A sample was measured with a Karl Fischer moisture meter (MKS-21, manufactured by Kyoto Electronics Co., Ltd.).
Using 0), the water concentration was measured.

【0046】繊維径:試料を光学顕微鏡で観察し、視野
中に存在する繊維20本を無作為に選択して繊維径を測
定し、その平均値を算出して繊維径とした。
Fiber diameter: The sample was observed with an optical microscope, 20 fibers present in the visual field were randomly selected, the fiber diameter was measured, and the average value was calculated to obtain the fiber diameter.

【0047】引張強度:繊維を単繊維自動引張試験装置
(東洋ボールドウィン株式会社製、制御部;モデルAM
F−C、引張装置部;TENSILON、UTM−2−
20)を用いて、測定長25mm、引張速度1mm/分
で引っ張り、繊維が破断する強度を引張強度とした。尚
測定値は単繊維30本の引張強度の平均値である。
Tensile strength: A single fiber automatic tensile tester (manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd., control unit; model AM)
FC, tension device part; TENSILON, UTM-2-
Using 20), the fiber was pulled at a measurement length of 25 mm and a tensile speed of 1 mm / min, and the strength at which the fiber broke was defined as the tensile strength. The measured value is the average value of the tensile strength of 30 single fibers.

【0048】繊維の結晶形:繊維を乳鉢にて軽く粉砕
し、X線回折装置(理学電機株式会社製、RAD−II
A)を用いて分析した。
Crystal form of fiber: The fiber is crushed lightly in a mortar and X-ray diffractometer (RAD-II, manufactured by Rigaku Corporation)
Analyzed using A).

【0049】繊維のBET比表面積:繊維を乳鉢にて軽
く粉砕し、マイクロメトリクス フローソーブII 23
00(島津製作所製)を用いて測定した。
BET specific surface area of the fiber: The fiber is lightly ground in a mortar, and is subjected to Micrometrics Flowsorb II 23.
00 (manufactured by Shimadzu Corporation).

【0050】繊維の細孔容積:繊維を乳鉢にて軽く粉砕
し、ガス吸着/脱着アナライザーオムニソープ360
(COULTER社製)を用いて、窒素ガスにて測定し
た。
Fiber pore volume: The fiber is crushed lightly in a mortar, and a gas adsorption / desorption analyzer Omnisorp 360 is used.
(Manufactured by COULTER) using nitrogen gas.

【0051】実施例1 チタンイソプロポキシド(和光純薬、試薬1級)30
0.0g、およびアセト酢酸エチル(和光純薬、試薬特
級)54.9gをイソプロピルアルコール(和光純薬、
試薬特級)700.0gに溶解させ、窒素雰囲気下、1
時間リフラックスして、原料のアルコール溶液を調製し
た。このとき、アセト酢酸エチルのチタンイソプロポキ
シドに対するモル比は0.40である。純水51.0g
をイソプロピルアルコール460.2gと混合し、水濃
度10重量%のアルコール溶液を調製した。この水分量
はチタンアルコキシド1モルに対して2.7モル量であ
る。原料のアルコール溶液を窒素雰囲気中で加熱し沸騰
下で還流させると同時に、アルコールを留出させなが
ら、水濃度10重量%のアルコール溶液を撹拌下、添加
した。アルコールの留出速度と添加速度はほぼ等しくな
るように調整し、また添加時間は135分となるように
調整した。添加を開始し、チタンアルコキシド1モルに
対して、2.1モル量の水分を添加した頃から、重合体
の析出が始まり、水分を全量添加した時点では、完全に
スラリー状態となった。留出させたアルコール中の水分
を分析したところ、チタンアルコキシド1モルに対し
て、水分は0.29モル量であった。該スラリーを1時
間リフラックスした後、そのまま加熱によりアルコール
を留出させ、さらに143℃の油バスにて留出液が出な
くなるまで加熱を続けて、重合体を乾燥した。乾燥後の
重合体は黄色の粉末であり、その重量は144gであっ
た。この操作によって系外に排出した水分量は、チタン
アルコキシド1モルに対して0.61モル量であった。
従って、添加した水分量と、アルコール等と一緒に系外
に排出された水分量との差〔2.7−(0.29+0.
61)〕は、チタンアルコキシド1モルに対して、1.
80モル量であった。該重合体をテトラヒドロフラン
(和光純薬、試薬特級)460gに溶解させた後、エチ
ルシリケート40(多摩化学工業)を37.2g加え
て、1時間リフラックスした。エチルシリケートの添加
量は、紡糸、焼成して得られるチタニア系繊維中にシリ
カとして15重量%となる量である。重合体溶液をテフ
ロン製の3μmのメンブレンフィルターで濾過した後、
加熱してテトラヒドロフランを留出させて濃縮し、20
0gの紡糸液を得た。この時の紡糸液の粘度は、40℃
で50ポイズであった。40℃の該紡糸液を、20kg
/cm2 の窒素ガスで、口径50μmのノズルから、4
0℃、60%RHの空気雰囲気中に押し出し、70m/
分の速度で前駆体繊維を巻取った。得られた前駆体繊維
を70℃、70%RHの恒温恒湿器の中に入れて30分
間の水蒸気処理を実施した後、昇温速度200℃/h
r、空気中で900℃で30分間焼成して、チタニア繊
維を得た。得られたチタニア繊維は、繊維径が15μm
であり、引張強度は1.4GPaと強度の高いものであ
った。また、XRD分析によれば、該繊維はアナターゼ
形の酸化チタンであり、アナターゼ以外のピークは認め
られなかった。
Example 1 Titanium isopropoxide (Wako Pure Chemicals, first grade reagent) 30
0.0 g, and 54.9 g of ethyl acetoacetate (Wako Pure Chemicals, special grade of reagent) were added to isopropyl alcohol (Wako Pure Chemicals,
Dissolved in 700.0 g of a reagent
The mixture was refluxed for a time to prepare an alcohol solution of the raw material. At this time, the molar ratio of ethyl acetoacetate to titanium isopropoxide is 0.40. 51.0 g of pure water
Was mixed with 460.2 g of isopropyl alcohol to prepare an alcohol solution having a water concentration of 10% by weight. This water content is 2.7 moles per mole of titanium alkoxide. The alcohol solution as a raw material was heated in a nitrogen atmosphere and refluxed under boiling. At the same time, an alcohol solution having a water concentration of 10% by weight was added with stirring while distilling off the alcohol. The distillation rate of the alcohol and the addition rate were adjusted to be substantially equal, and the addition time was adjusted to be 135 minutes. From the start of the addition, when about 2.1 mol of water was added to 1 mol of the titanium alkoxide, the precipitation of the polymer started, and when the entire amount of water was added, a complete slurry was obtained. When the water in the distilled alcohol was analyzed, the amount of water was 0.29 mol per 1 mol of titanium alkoxide. After refluxing the slurry for 1 hour, the alcohol was distilled off by heating as it was, and heating was continued in an oil bath at 143 ° C. until no distillate was produced, to dry the polymer. The polymer after drying was a yellow powder, and the weight was 144 g. The amount of water discharged out of the system by this operation was 0.61 mol per 1 mol of titanium alkoxide.
Therefore, the difference between the amount of water added and the amount of water discharged out of the system together with the alcohol or the like [2.7− (0.29 + 0.
61)] corresponds to 1 mol of titanium alkoxide.
The amount was 80 moles. After dissolving the polymer in 460 g of tetrahydrofuran (Wako Pure Chemical Industries, special grade of reagent), 37.2 g of ethyl silicate 40 (Tama Chemical Industry) was added and refluxed for 1 hour. The amount of ethyl silicate added is such that the titania-based fiber obtained by spinning and firing becomes 15% by weight as silica. After filtering the polymer solution with a 3 μm membrane filter made of Teflon,
The mixture was heated to distill off tetrahydrofuran and concentrated.
0 g of spinning solution was obtained. At this time, the viscosity of the spinning solution is 40 ° C.
Was 50 poise. 20 kg of the spinning solution at 40 ° C.
/ Cm 2 of nitrogen gas through a nozzle with a diameter of 50 μm.
Extruded into an air atmosphere of 0 ° C. and 60% RH, 70 m /
The precursor fiber was wound at a speed of minutes. The obtained precursor fiber was placed in a constant temperature / humidity chamber at 70 ° C. and 70% RH and subjected to a steam treatment for 30 minutes, and then the temperature was raised at a rate of 200 ° C./h.
r, baking in air at 900 ° C. for 30 minutes to obtain titania fiber. The obtained titania fiber has a fiber diameter of 15 μm.
And the tensile strength was as high as 1.4 GPa. According to XRD analysis, the fiber was anatase-type titanium oxide, and no peak other than anatase was observed.

【0052】実施例2 実施例1で得られた、水蒸気処理を施した前駆体繊維
を、空気中で1100℃30分間焼成した。得られたチ
タニア繊維は、繊維径が15μmであり、引張強度は
1.1GPaと強度の高いものであった。また、XRD
分析によれば、該繊維はルチル形の酸化チタンであり、
ルチル以外のピークは認められなかった。
Example 2 The steam-treated precursor fiber obtained in Example 1 was fired in air at 1100 ° C. for 30 minutes. The obtained titania fiber had a fiber diameter of 15 μm and a high tensile strength of 1.1 GPa. Also, XRD
According to analysis, the fiber is rutile titanium oxide,
No peak other than rutile was observed.

【0053】実施例3 チタンイソプロポキシド300.0g、およびアセト酢
酸エチル54.9gをイソプロピルアルコール128.
6gに溶解させ、窒素雰囲気下、1時間リフラックスし
て、原料のアルコール溶液を調製した。純水51.0g
をイソプロピルアルコール1653.3gと混合し、水
濃度3重量%のアルコール溶液を調製した。原料のアル
コール溶液を窒素雰囲気中で加熱し沸騰下で還流させる
と同時に、アルコールを留出させながら、水濃度3重量
%のアルコール溶液を撹拌下、添加した。アルコールの
留出速度と添加速度はほぼ等しくなるように調整し、ま
た添加時間は140分とした。水分を全量添加した時点
では、完全にスラリー状態となっていた。該スラリーを
1時間リフラックスした後、そのまま加熱によりアルコ
ールを留出させ、さらに143℃の油バスにて留出液が
出なくなるまで加熱を続けて、重合体を乾燥させた。実
施例1と同様に系外に排出された水分量を測定したとこ
ろ、添加した水分量と系外に排出された水分量との差は
1.78モル量であった。該重合体をテトラヒドロフラ
ン460gに溶解させた後、エチルシリケート40を3
7.2g加えて1時間リフラックスし、次いで実施例1
と同様に紡糸液としての調製、紡糸、焼成を行いチタニ
ア繊維を得た。このようにして得られた繊維の物性を測
定したところ、繊維の結晶形はアナターゼ形の酸化チタ
ンであり、繊維径は16μm、引張強度は1.2GPa
であった。
Example 3 300.0 g of titanium isopropoxide and 54.9 g of ethyl acetoacetate were added to 128.
6 g, and refluxed for 1 hour under a nitrogen atmosphere to prepare an alcohol solution of a raw material. 51.0 g of pure water
Was mixed with 1653.3 g of isopropyl alcohol to prepare an alcohol solution having a water concentration of 3% by weight. The alcohol solution as a raw material was heated in a nitrogen atmosphere and refluxed under boiling. At the same time, an alcohol solution having a water concentration of 3% by weight was added with stirring while distilling off the alcohol. The distillation rate of the alcohol and the addition rate were adjusted to be substantially equal, and the addition time was 140 minutes. At the time when all the water was added, the slurry was completely in a slurry state. After refluxing the slurry for 1 hour, the alcohol was distilled off by heating as it was, and the heating was continued in a 143 ° C. oil bath until no distillate was produced, to dry the polymer. When the amount of water discharged out of the system was measured in the same manner as in Example 1, the difference between the amount of water added and the amount of water discharged out of the system was 1.78 mol. After dissolving the polymer in 460 g of tetrahydrofuran, 3 parts of ethyl silicate 40 were added.
7.2 g was added and refluxed for 1 hour.
Preparation, spinning, and baking as a spinning solution were performed in the same manner as in the above to obtain titania fibers. When the physical properties of the fiber thus obtained were measured, the crystal form of the fiber was anatase-type titanium oxide, the fiber diameter was 16 μm, and the tensile strength was 1.2 GPa.
Met.

【0054】実施例4 原料のアルコール溶液の調製方法、および水濃度10重
量%のアルコール溶液の添加方法は実施例1と同様にし
て、重合体のスラリーを調製した。80℃の油バスおよ
びエバポレーターを用いて、該スラリーを濃縮し、さら
に真空乾燥を実施して、重合体粉末を得た。該重合体を
テトラヒドロフラン270gに溶解させた後、エチルシ
リケート40を37.2g加えて、1時間リフラックス
し、実施例1と同様に紡糸液を調製し、紡糸、焼成して
チタニア繊維を得た。本方法に於いて添加した水分量と
系外に排出された水分量との差は1.72モル量、得ら
れた繊維の結晶形はアナターゼ形の酸化チタンであり、
繊維径は16μm、引張強度は1.3GPaであった。
Example 4 A polymer slurry was prepared in the same manner as in Example 1, except that the method of preparing the alcohol solution as the raw material and the method of adding the alcohol solution having a water concentration of 10% by weight were used. The slurry was concentrated using an oil bath at 80 ° C. and an evaporator, and further dried under vacuum to obtain a polymer powder. After dissolving the polymer in 270 g of tetrahydrofuran, 37.2 g of ethyl silicate 40 was added and refluxed for 1 hour. A spinning solution was prepared as in Example 1, spun and fired to obtain titania fibers. . The difference between the amount of water added in the present method and the amount of water discharged out of the system was 1.72 mol, and the crystal form of the obtained fiber was anatase type titanium oxide;
The fiber diameter was 16 μm, and the tensile strength was 1.3 GPa.

【0055】実施例5 チタンイソプロポキシド300.0g、およびアセト酢
酸エチル54.9gをイソプロピルアルコール73.6
gに溶解させ、窒素雰囲気下、1時間リフラックスし
て、原料のアルコール溶液を調製した。純水34.2g
をイソプロピルアルコール79.8gと混合し、水濃度
30重量%のアルコール溶液を調製した。この水分量
は、チタンアルコキシド1モルに対して1.8モル量で
ある。原料のアルコール溶液を窒素雰囲気中で10℃に
冷却し、水濃度30重量%のアルコール溶液を撹拌下、
添加した。添加時間は45分とした。水分を全量添加し
た時点では、まだ透明な溶液であったが、加熱により重
合体の析出が始まり、リフラックス温度では、完全にス
ラリー状態となっていた。該スラリーを1時間リフラッ
クスした後、そのまま加熱によりアルコールを留出さ
せ、さらに120℃の油バスにて留出液が出なくなるま
で加熱を続けて、重合体を乾燥させた。該重合体をテト
ラヒドロフラン270gに溶解させた後、エチルシリケ
ート40を37.2g加えて、1時間リフラックスし、
実施例1と同様に紡糸液を調製し、これを実施例1と同
様に紡糸、焼成してチタニア繊維を得た。本方法に於い
て添加した水分量と系外に排出された水分量との差は
1.69モル量、得られた繊維の結晶形はアナターゼ形
の酸化チタンであり、繊維径は15μm、引張強度は
0.9GPaであった。
Example 5 300.0 g of titanium isopropoxide and 54.9 g of ethyl acetoacetate were added to 73.6 of isopropyl alcohol.
g, and refluxed for 1 hour under a nitrogen atmosphere to prepare an alcohol solution of a raw material. 34.2 g of pure water
Was mixed with 79.8 g of isopropyl alcohol to prepare an alcohol solution having a water concentration of 30% by weight. This water content is 1.8 moles per mole of titanium alkoxide. The alcohol solution of the raw material is cooled to 10 ° C. in a nitrogen atmosphere, and the alcohol solution having a water concentration of 30% by weight is stirred.
Was added. The addition time was 45 minutes. At the time when the total amount of water was added, the solution was still a transparent solution, but the precipitation of the polymer was started by heating and the slurry was completely in a slurry state at the reflux temperature. After refluxing the slurry for 1 hour, the alcohol was distilled off by heating as it was, and heating was continued in a 120 ° C. oil bath until no distillate was produced, thereby drying the polymer. After dissolving the polymer in 270 g of tetrahydrofuran, 37.2 g of ethyl silicate 40 was added and refluxed for 1 hour,
A spinning solution was prepared in the same manner as in Example 1, and this was spun and fired in the same manner as in Example 1 to obtain titania fibers. The difference between the amount of water added in this method and the amount of water discharged out of the system was 1.69 mol, the crystal form of the obtained fiber was anatase type titanium oxide, the fiber diameter was 15 μm, and the tensile The strength was 0.9 GPa.

【0056】実施例6 チタンイソプロポキシド300.0g、およびアセト酢
酸エチル68.7gをイソプロピルアルコール700.
0gに溶解させ、窒素雰囲気下、1時間リフラックスし
て、原料のアルコール溶液を調製した。このとき、アセ
ト酢酸エチルのチタンイソプロポキシドに対するモル比
は0.50である。純水56.4gをイソプロピルアル
コール1837.8gと混合し、水濃度3重量%のアル
コール溶液を調製した。この水分量は、チタンアルコキ
シド1モルに対して3.0モル量である。原料のアルコ
ール溶液を窒素雰囲気中で加熱し沸騰下で還流させると
同時に、アルコールを留出させながら、水濃度3重量%
のアルコール溶液を撹拌下、添加した。アルコールの留
出速度と添加速度はほぼ等しくなるように調整し、また
添加時間は160分とした。水分を全量添加した時点で
は、完全にスラリー状態となっていた。該スラリーを1
時間リフラックスした後、そのまま加熱によりアルコー
ルを留出させ、305gの濃縮スラリーを得た。該濃縮
スラリーにテトラヒドロフラン460gを加えて溶解さ
せた後、エチルシリケート40を37.2g加えて、1
時間リフラックスし、実施例1と同様に紡糸液を調製
し、これを実施例1と同様に紡糸、焼成してチタニア繊
維を得た。本方法に於いて添加した水分量と系外に排出
された水分量との差は1.84モル量、得られた繊維の
結晶形はアナターゼ形の酸化チタンであり、繊維径は1
6μm、引張強度は1.1GPaであった。
Example 6 300.0 g of titanium isopropoxide and 68.7 g of ethyl acetoacetate were added to isopropyl alcohol 700.
0 g, and refluxed for 1 hour under a nitrogen atmosphere to prepare an alcohol solution of a raw material. At this time, the molar ratio of ethyl acetoacetate to titanium isopropoxide is 0.50. 56.4 g of pure water was mixed with 1837.8 g of isopropyl alcohol to prepare an alcohol solution having a water concentration of 3% by weight. This water content is 3.0 moles per mole of titanium alkoxide. The raw material alcohol solution is heated in a nitrogen atmosphere and refluxed under boiling. At the same time, while distilling off the alcohol, the water concentration is 3% by weight.
Was added with stirring. The distillation rate of the alcohol and the addition rate were adjusted to be substantially equal, and the addition time was 160 minutes. At the time when all the water was added, the slurry was completely in a slurry state. Add the slurry to 1
After reflux for an hour, the alcohol was distilled off by heating as it was to obtain 305 g of a concentrated slurry. After adding 460 g of tetrahydrofuran to the concentrated slurry to dissolve it, 37.2 g of ethyl silicate 40 was added thereto, and 1
The mixture was refluxed for a time, a spinning solution was prepared in the same manner as in Example 1, and this was spun and fired in the same manner as in Example 1 to obtain titania fibers. The difference between the amount of water added in this method and the amount of water discharged out of the system was 1.84 mol, the crystal form of the obtained fiber was anatase type titanium oxide, and the fiber diameter was 1
6 μm, and the tensile strength was 1.1 GPa.

【0057】実施例7 チタンイソプロポキシド300.0g、およびアセト酢
酸エチル54.9gをイソプロピルアルコール700.
0gに溶解させ、窒素雰囲気下、1時間リフラックスし
て、原料のアルコール溶液を調製した。該アルコール溶
液にエチルシリケート40を37.2g添加して、さら
にリフラックスを1時間実施した。純水51.0gとイ
ソプロピルアルコール460.2gとからなる、水濃度
10重量%のアルコール溶液を、実施例1と同様に、加
熱沸騰下でアルコールを留出させながら添加した。水分
を全量添加した時点では、完全にスラリー状態となって
いた。該スラリーを1時間リフラックスした後、そのま
ま加熱によりアルコールを留出させ、さらに143℃の
油バスにて留出液が出なくなるまで加熱を続けて、重合
体を乾燥させた。該重合体をテトラヒドロフラン270
gに溶解させた後、エチルシリケート40を37.2g
加えて1時間リフラックスし、実施例1と同様に紡糸液
を調製し、これを実施例1と同様に紡糸、焼成してチタ
ニア繊維を得た。本方法に於いて添加した水分量と系外
に排出された水分量との差は1.83モル量、得られた
繊維の結晶形はアナターゼ形の酸化チタンであり、繊維
径は15μm、引張強度は0.9GPaであった。
Example 7 Titanium isopropoxide (300.0 g) and ethyl acetoacetate (54.9 g) were added to isopropyl alcohol 700.
0 g, and refluxed for 1 hour under a nitrogen atmosphere to prepare an alcohol solution of a raw material. 37.2 g of ethyl silicate 40 was added to the alcohol solution, and reflux was further performed for 1 hour. An alcohol solution containing 51.0 g of pure water and 460.2 g of isopropyl alcohol having a water concentration of 10% by weight was added in the same manner as in Example 1 while distilling off the alcohol under heating and boiling. At the time when all the water was added, the slurry was completely in a slurry state. After refluxing the slurry for 1 hour, the alcohol was distilled off by heating as it was, and the heating was continued in a 143 ° C. oil bath until no distillate was produced, to dry the polymer. The polymer was treated with tetrahydrofuran 270
g of ethyl silicate 40, and
In addition, the mixture was refluxed for 1 hour, a spinning solution was prepared in the same manner as in Example 1, and this was spun and fired in the same manner as in Example 1 to obtain titania fibers. The difference between the amount of water added in this method and the amount of water discharged out of the system was 1.83 mol, the crystal form of the obtained fiber was anatase type titanium oxide, the fiber diameter was 15 μm, The strength was 0.9 GPa.

【0058】実施例8 チタンイソプロポキシド300.0g、およびアセト酢
酸エチル13.7gをイソプロピルアルコール700.
0gに溶解させ、窒素雰囲気下、1時間リフラックスし
て、原料のアルコール溶液を調製した。このとき、アセ
ト酢酸エチルのチタンイソプロポキシドに対するモル比
は0.10である。純水46.9gをイソプロピルアル
コール1530.5gと混合し、水濃度3重量%のアル
コール溶液を調製した。この水分量は、チタンアルコキ
シド1モルに対して2.5モル量である。加熱沸騰下で
アルコールを留出させながら、水濃度3重量%のアルコ
ール溶液を添加した。水分を全量添加した時点では、完
全にスラリー状態となっていた。該スラリーを1時間リ
フラックスした後、そのまま加熱によりアルコールを留
出させ、さらに143℃の油バスにて留出液が出なくな
るまで加熱を続けて、重合体を乾燥させた。該重合体を
テトラヒドロフラン460gに溶解させた後、エチルシ
リケート40を37.2g加えて1時間リフラックス
し、次いで実施例1と同様に紡糸液としての調製、紡
糸、焼成を行いチタニア繊維を得た。本方法に於いて添
加した水分量と系外に排出された水分量との差は1.6
7モル量、得られた繊維の結晶形はアナターゼ形の酸化
チタンであり、繊維径は16μm、引張強度は1.0G
Paであった。
Example 8 300.0 g of titanium isopropoxide and 13.7 g of ethyl acetoacetate were added to 700.
0 g, and refluxed for 1 hour under a nitrogen atmosphere to prepare an alcohol solution of a raw material. At this time, the molar ratio of ethyl acetoacetate to titanium isopropoxide is 0.10. 46.9 g of pure water was mixed with 1530.5 g of isopropyl alcohol to prepare an alcohol solution having a water concentration of 3% by weight. This water content is 2.5 moles per mole of titanium alkoxide. While distilling the alcohol under heating and boiling, an alcohol solution having a water concentration of 3% by weight was added. At the time when all the water was added, the slurry was completely in a slurry state. After refluxing the slurry for 1 hour, the alcohol was distilled off by heating as it was, and the heating was continued in a 143 ° C. oil bath until no distillate was produced, to dry the polymer. After dissolving the polymer in 460 g of tetrahydrofuran, 37.2 g of ethyl silicate 40 was added and refluxed for 1 hour. Then, preparation, spinning and baking as a spinning solution were performed in the same manner as in Example 1 to obtain titania fibers. . The difference between the amount of water added in this method and the amount of water discharged out of the system is 1.6.
7 mol amount, the crystal form of the obtained fiber is anatase type titanium oxide, the fiber diameter is 16 μm, and the tensile strength is 1.0 G
Pa.

【0059】実施例9 チタンイソプロポキシド300.0g、およびアセト酢
酸エチル24.7gをイソプロピルアルコール700.
0gに溶解させ、窒素雰囲気下、1時間リフラックスし
て、原料のアルコール溶液を調製した。このとき、アセ
ト酢酸エチルのチタンイソプロポキシドに対するモル比
は0.18である。純水46.9gをイソプロピルアル
コール1530.5gと混合し、水濃度3重量%のアル
コール溶液を調製した。この水分量は、チタンアルコキ
シド1モルに対して2.5モル量である。加熱沸騰下で
アルコールを留出させながら、水濃度3重量%のアルコ
ール溶液を添加した。水分を全量添加した時点では、完
全にスラリー状態となっていた。該スラリーを1時間リ
フラックスした後、そのまま加熱によりアルコールを留
出させ、さらに143℃の油バスにて留出液が出なくな
るまで加熱を続けて、重合体を乾燥させた。該重合体を
テトラヒドロフラン460gに加熱溶解させた後、テフ
ロン製の3μmのメンブレンフィルターで濾過した後、
加熱してテトラヒドロフランを留出させて濃縮して紡糸
液を得た。この紡糸液を用い、焼成温度を600℃とし
たこと以外は実施例1と同様にしてチタニア繊維を得
た。本方法に於いて添加した水分量と系外に排出された
水分量との差は1.69モル量、得られた繊維の結晶形
はアナターゼ形の酸化チタンであり、繊維径は17μ
m、引張強度は0.8GPaであった。
Example 9 Titanium isopropoxide (300.0 g) and ethyl acetoacetate (24.7 g) were added to isopropyl alcohol 700.
0 g, and refluxed for 1 hour under a nitrogen atmosphere to prepare an alcohol solution of a raw material. At this time, the molar ratio of ethyl acetoacetate to titanium isopropoxide is 0.18. 46.9 g of pure water was mixed with 1530.5 g of isopropyl alcohol to prepare an alcohol solution having a water concentration of 3% by weight. This water content is 2.5 moles per mole of titanium alkoxide. While distilling the alcohol under heating and boiling, an alcohol solution having a water concentration of 3% by weight was added. At the time when all the water was added, the slurry was completely in a slurry state. After refluxing the slurry for 1 hour, the alcohol was distilled off by heating as it was, and the heating was continued in a 143 ° C. oil bath until no distillate was produced, to dry the polymer. After heating and dissolving the polymer in 460 g of tetrahydrofuran, the solution was filtered through a 3 μm membrane filter made of Teflon,
The mixture was heated to distill off tetrahydrofuran and concentrated to obtain a spinning solution. Using this spinning solution, titania fibers were obtained in the same manner as in Example 1 except that the firing temperature was set at 600 ° C. The difference between the amount of water added in this method and the amount of water discharged out of the system was 1.69 mol, the crystal form of the obtained fiber was anatase type titanium oxide, and the fiber diameter was 17 μm.
m, and the tensile strength was 0.8 GPa.

【0060】実施例10 実施例9に於いて焼成条件を600℃.30分間より9
00℃・30分間に変えた他は同様に行いチタニア繊維
を得た。本方法に於いて得られた繊維の結晶形はルチル
形の酸化チタンであり、繊維径は17μm、引張強度は
0.7GPaであった。
Example 10 The firing conditions in Example 9 were changed to 600 ° C. 9 more than 30 minutes
A titania fiber was obtained in the same manner except that the temperature was changed to 00 ° C. for 30 minutes. The crystal form of the fiber obtained by this method was rutile titanium oxide, the fiber diameter was 17 μm, and the tensile strength was 0.7 GPa.

【0061】実施例11 実施例8において、アセト酢酸エチルを34.3g(ア
セト酢酸エチルのチタンイソプロポキシドに対するモル
比は0.25である)とし、エチルシリケート40の添
加量を90.4g(エチルシリケートの添加量は、紡
糸、焼成して得られるチタニア系繊維中にシリカとして
30重量%となる量である)としたこと以外は、同様に
して、チタニア繊維を得た。本方法に於いて添加した水
分量と系外に排出された水分量との差は1.68モル
量、得られた繊維の結晶形はアナターゼ形の酸化チタン
であり、繊維径は15μm、引張強度は0.9GPaで
あった。
Example 11 In Example 8, the amount of ethyl acetoacetate was 34.3 g (the molar ratio of ethyl acetoacetate to titanium isopropoxide was 0.25), and the amount of ethyl silicate 40 added was 90.4 g ( The titania fiber was obtained in the same manner except that the addition amount of ethyl silicate was 30% by weight as silica in the titania-based fiber obtained by spinning and firing. The difference between the amount of water added in this method and the amount of water discharged out of the system was 1.68 mol, the crystal form of the obtained fiber was anatase type titanium oxide, the fiber diameter was 15 μm, and the tensile The strength was 0.9 GPa.

【0062】実施例12 実施例8において、アセト酢酸エチルを137.3g
(アセト酢酸エチルのチタンイソプロポキシドに対する
モル比は1.00である)としたこと以外は、同様にし
て、チタニア繊維を得た。本方法に於いて添加した水分
量と系外に排出された水分量との差は1.76モル量、
得られた繊維の結晶形はアナターゼ形の酸化チタンであ
り、繊維径は15μm、引張強度は0.8GPaであっ
た。
Example 12 In Example 8, 137.3 g of ethyl acetoacetate was used.
(The molar ratio of ethyl acetoacetate to titanium isopropoxide was 1.00), and a titania fiber was obtained in the same manner. The difference between the amount of water added in the present method and the amount of water discharged out of the system was 1.76 mol,
The crystal form of the obtained fiber was anatase type titanium oxide, the fiber diameter was 15 μm, and the tensile strength was 0.8 GPa.

【0063】実施例13 チタンイソプロポキシド200.0gをイソプロピルア
ルコール371.4gに溶解させ、原料のアルコール溶
液を調製した。純水33.8gをイソプロピルアルコー
ル1103.0gと混合し、水濃度3重量%のアルコー
ル溶液を調製した。この水分量は、チタンアルコキシド
1モルに対して2.7モル量である。加熱沸騰下でアル
コールを留出させながら、水濃度3重量%のアルコール
溶液を添加した。水分を全量添加した時点では、完全に
スラリー状態となっていた。該スラリーを1時間リフラ
ックスした後、そのまま加熱によりアルコールを留出さ
せ、さらに130℃の油バスにて留出液が出なくなるま
で加熱を続けて、重合体を乾燥させた。該重合体をテト
ラヒドロフラン270gに溶解させた後、エチルシリケ
ート40を37.2g加えて1時間リフラックスし、実
施例1と同様に紡糸液を調製し、これを実施例1と同様
に紡糸、焼成してチタニア繊維を得た。本方法に於いて
添加した水分量と系外に排出された水分量との差は1.
68モル量、得られた繊維の結晶形はアナターゼ形の酸
化チタンであり、繊維径は16μm、引張強度は1.0
GPaであった。
Example 13 Titanium isopropoxide (200.0 g) was dissolved in isopropyl alcohol (371.4 g) to prepare a raw material alcohol solution. 33.8 g of pure water was mixed with 1103.0 g of isopropyl alcohol to prepare an alcohol solution having a water concentration of 3% by weight. This water content is 2.7 moles per mole of titanium alkoxide. While distilling the alcohol under heating and boiling, an alcohol solution having a water concentration of 3% by weight was added. At the time when all the water was added, the slurry was completely in a slurry state. After refluxing the slurry for 1 hour, the alcohol was distilled off by heating as it was, and the heating was continued in a 130 ° C. oil bath until no distillate was produced, to dry the polymer. After dissolving the polymer in 270 g of tetrahydrofuran, 37.2 g of ethyl silicate 40 was added and refluxed for 1 hour. A spinning solution was prepared in the same manner as in Example 1, and this was spun and fired in the same manner as in Example 1. Thus, titania fibers were obtained. The difference between the amount of water added in this method and the amount of water discharged out of the system is 1.
68 mol amount, the crystal form of the obtained fiber is anatase type titanium oxide, the fiber diameter is 16 μm, and the tensile strength is 1.0.
GPa.

【0064】実施例14 チタンイソプロポキシド200.0g、およびサリチル
酸エチル(和光純薬、試薬特級)46.7gをイソプロ
ピルアルコール324.7gに溶解させ、窒素雰囲気
下、1時間リフラックスして、原料のアルコール溶液を
調製した。このとき、サリチル酸エチルのチタンイソプ
ロポキシドに対するモル比は0.40である。純水3
1.5gをイソプロピルアルコール284.3gと混合
し、水濃度10重量%のアルコール溶液を調製した。こ
の水分量は、チタンアルコキシド1モルに対して2.5
モル量である。加熱沸騰下でアルコールを留出させなが
ら、水濃度10重量%のアルコール溶液を添加した。水
分を全量添加した時点では、完全にスラリー状態となっ
ていた。該スラリーを1時間リフラックスした後、その
まま加熱によりアルコールを留出させ、さらに130℃
の油バスにて留出液が出なくなるまで加熱を続けて、重
合体を乾燥させた。該重合体をテトラヒドロフラン27
0gに溶解させた後、エチルシリケート40を37.2
g加えて1時間リフラックスし、実施例1と同様に紡糸
液を調製し、これを実施例1と同様に紡糸、焼成してチ
タニア繊維を得た。本方法に於いて添加した水分量と系
外に排出された水分量との差は1.75モル量、得られ
た繊維の結晶形はアナターゼ形の酸化チタンであり、繊
維径は14μm、引張強度は0.9GPaであった。
Example 14 200.0 g of titanium isopropoxide and 46.7 g of ethyl salicylate (Wako Pure Chemicals, special grade of reagent) were dissolved in 324.7 g of isopropyl alcohol, and refluxed under a nitrogen atmosphere for 1 hour to obtain a raw material. Was prepared. At this time, the molar ratio of ethyl salicylate to titanium isopropoxide is 0.40. Pure water 3
1.5 g was mixed with 284.3 g of isopropyl alcohol to prepare an alcohol solution having a water concentration of 10% by weight. This water content is 2.5 moles per mole of titanium alkoxide.
It is a molar amount. While distilling off the alcohol under heating and boiling, an alcohol solution having a water concentration of 10% by weight was added. At the time when all the water was added, the slurry was completely in a slurry state. After the slurry was refluxed for 1 hour, the alcohol was distilled off by heating as it was.
The heating was continued until no distillate was produced in the oil bath of No. 1 to dry the polymer. The polymer was treated with tetrahydrofuran 27
After dissolving in 0 g, ethyl silicate 40 was added to 37.2.
g and refluxed for 1 hour to prepare a spinning solution in the same manner as in Example 1. The spinning solution was spun and fired in the same manner as in Example 1 to obtain titania fibers. The difference between the amount of water added in this method and the amount of water discharged out of the system was 1.75 mol, the crystal form of the obtained fiber was anatase type titanium oxide, the fiber diameter was 14 μm, and the tensile The strength was 0.9 GPa.

【0065】実施例15 チタンイソプロポキシド300.0g、およびアセト酢
酸エチル54.9gをイソプロピルアルコール73.6
gに溶解させ、窒素雰囲気下、1時間リフラックスし
て、原料のアルコール溶液を調製した。このとき、アセ
ト酢酸エチルのチタンイソプロポキシドに対するモル比
は0.40である。純水43.6gをイソプロピルアル
コール393.2gと混合し、水濃度10重量%のアル
コール溶液を調製した。この水分量はチタンアルコキシ
ド1モルに対して2.3モル量である。 原料のアルコ
ール溶液を窒素雰囲気中で加熱し沸騰下で還流させると
同時に、アルコールを留出させながら、水濃度10重量
%のアルコール溶液を撹拌下、添加した。アルコールの
留出速度と添加速度はほぼ等しくなるように調整し、ま
た添加時間は160分となるように調整した。水分を全
量添加した時点では、完全にスラリー状となっていた。
この操作によって系外に排出した水分量は、チタンアル
コキシド1モルに対して、0.20モルであった。該ス
ラリーを1時間リフラックスした後、そのまま加熱によ
りアルコールを留出させ、305gの濃縮スラリーを得
た。この操作により系外に排出した水分量は、チタンア
ルコキシド1モルに対して0.17モルであった。該濃
縮スラリーを加熱してアルコールを流出させると同時
に、イソプロピルアルコール700gを添加することに
よって、スラリー中の脱水を行った。留出速度と添加速
度は等しく、添加時間は1.5時間とした。この操作に
より系外に排出した水分量は、チタンアルコキシド1モ
ルに対して0.24モルであった。従って、添加した水
分量と、アルコール等と一緒に系外に排出された水分量
との差〔2.3−(0.20+0.17+0.24)〕
は、チタンアルコキシド1モルに対して、1.69モル
量であった。該脱水された濃縮スラリーにテトラヒドロ
フラン352gを加えて溶解させた後、エチルシリケー
ト40を37.2g加えて、1時間リフラックスし、実
施例1と同様に紡糸液を調製し、これを実施例1と同様
に紡糸、焼成してチタニア繊維を得た。得られた繊維の
結晶形はアナターゼ形の酸化チタンであり、繊維径は1
5μm、引張強度は1.1GPaであった。
Example 15 300.0 g of titanium isopropoxide and 54.9 g of ethyl acetoacetate were added to 73.6 of isopropyl alcohol.
g, and refluxed for 1 hour under a nitrogen atmosphere to prepare an alcohol solution of a raw material. At this time, the molar ratio of ethyl acetoacetate to titanium isopropoxide is 0.40. 43.6 g of pure water was mixed with 393.2 g of isopropyl alcohol to prepare an alcohol solution having a water concentration of 10% by weight. This water content is 2.3 moles per mole of titanium alkoxide. The alcohol solution as a raw material was heated in a nitrogen atmosphere and refluxed under boiling. At the same time, an alcohol solution having a water concentration of 10% by weight was added with stirring while distilling off the alcohol. The distillation rate of the alcohol and the addition rate were adjusted to be substantially equal, and the addition time was adjusted to be 160 minutes. At the time when all the water was added, the slurry was completely in a slurry state.
The amount of water discharged out of the system by this operation was 0.20 mol per 1 mol of titanium alkoxide. After refluxing the slurry for 1 hour, the alcohol was distilled off by heating as it was to obtain 305 g of a concentrated slurry. The amount of water discharged out of the system by this operation was 0.17 mol per 1 mol of titanium alkoxide. The concentrated slurry was heated to allow the alcohol to flow out, and at the same time, 700 g of isopropyl alcohol was added to dehydrate the slurry. The distillation rate and the addition rate were equal, and the addition time was 1.5 hours. The amount of water discharged out of the system by this operation was 0.24 mol per 1 mol of titanium alkoxide. Therefore, the difference between the amount of water added and the amount of water discharged out of the system together with alcohol or the like [2.3- (0.20 + 0.17 + 0.24)]
Was 1.69 mol with respect to 1 mol of titanium alkoxide. 352 g of tetrahydrofuran was added to and dissolved in the dehydrated concentrated slurry. Then, 37.2 g of ethyl silicate 40 was added, and the mixture was refluxed for 1 hour to prepare a spinning solution in the same manner as in Example 1. Spinning and firing were performed in the same manner as in the above to obtain titania fibers. The crystal form of the obtained fiber is anatase type titanium oxide, and the fiber diameter is 1
5 μm, and the tensile strength was 1.1 GPa.

【0066】実施例16 実施例15で得られた紡糸液を紡糸する際、口径30μ
mのノズルを用いた以外は実施例1と同様に紡糸、焼成
してチタニア繊維を得た。得られた繊維の結晶形はアナ
ターゼ形の酸化チタンであり、繊維径は10μm、引張
強度は1.3GPaであった。
Example 16 When spinning the spinning solution obtained in Example 15, the diameter was 30 μm.
A titania fiber was obtained by spinning and firing in the same manner as in Example 1 except that a nozzle of m was used. The crystal form of the obtained fiber was anatase type titanium oxide, the fiber diameter was 10 μm, and the tensile strength was 1.3 GPa.

【0067】比較例1 チタンイソプロポキシド300.0g、およびアセト酢
酸エチル41.2gをイソプロピルアルコール700.
0gに溶解させ、窒素雰囲気下、1時間リフラックスし
て、原料のアルコール溶液を調製した。このとき、アセ
ト酢酸エチルのチタンイソプロポキシドに対するモル比
は0.30である。純水24.3gをイソプロピルアル
コール793.1gと混合し、水濃度3重量%のアルコ
ール溶液を調製した。この水分量は、チタンアルコキシ
ド1モルに対して1.3モル量である。加熱沸騰下でア
ルコールを留出させながら、水濃度3重量%のアルコー
ル溶液を添加した。水分を全量添加しても、重合体の析
出は認められず、透明な溶液であった。該透明溶液を加
熱濃縮およびアルコールの除去を実施したが、重合体の
析出は認められず、液体のままであり、曳糸性を有する
粘調な液体ではなく、紡糸液とすることは不可能であっ
た。本比較例に於いて添加した水分量と系外に排出され
た水分量との差は1.22モル量であった。
Comparative Example 1 Titanium isopropoxide (300.0 g) and ethyl acetoacetate (41.2 g) were added to isopropyl alcohol 700.
0 g, and refluxed for 1 hour under a nitrogen atmosphere to prepare an alcohol solution of a raw material. At this time, the molar ratio of ethyl acetoacetate to titanium isopropoxide is 0.30. 24.3 g of pure water was mixed with 793.1 g of isopropyl alcohol to prepare an alcohol solution having a water concentration of 3% by weight. This water content is 1.3 moles per mole of titanium alkoxide. While distilling the alcohol under heating and boiling, an alcohol solution having a water concentration of 3% by weight was added. Even when the entire amount of water was added, no precipitation of the polymer was observed, and the solution was a transparent solution. The clear solution was heated and concentrated, and alcohol was removed. However, no polymer was observed, and the solution remained a liquid.It was not a viscous liquid having spinnability and could not be used as a spinning solution. Met. In this comparative example, the difference between the amount of water added and the amount of water discharged outside the system was 1.22 mol.

【0068】比較例2 チタンイソプロポキシド300.0g、およびアセト酢
酸エチル54.9gをイソプロピルアルコール700.
0gに溶解させ、窒素雰囲気下、1時間リフラックスし
て、原料のアルコール溶液を調製した。このとき、アセ
ト酢酸エチルのチタンイソプロポキシドに対するモル比
は0.40である。純水113.6gをイソプロピルア
ルコール1024.6gと混合し、水濃度10重量%の
アルコール溶液を調製した。この水分量は、チタンアル
コキシド1モルに対して6.0モル量である。加熱沸騰
下でアルコールを留出させながら、水濃度10重量%の
アルコール溶液を添加した。水分を全量添加した時点で
は、完全にスラリー状態となっていた。留出させたアル
コール中の水分の分析の結果、チタンアルコキシド1モ
ルに対して、1.83モル量の水分が系外に排出され
た。該スラリーを1時間リフラックスした後、そのまま
加熱によりアルコールを留出させ、さらに130℃の油
バスにて留出液が出なくなるまで加熱を続けて、重合体
を乾燥させた。この操作によって系外に排出された水分
量は、チタンアルコキシド1モルに対して、2.12モ
ル量であった。従って、添加した水分量と系外に排出さ
れた水分量との差は、チタンアルコキシド1モルに対し
て、2.05モル量であった。該重合体にテトラヒドロ
フラン460gを添加し、加熱したが、重合体はほとん
ど溶解しなかった。従って、紡糸液の調製は不可能であ
った。
Comparative Example 2 Titanium isopropoxide (300.0 g) and ethyl acetoacetate (54.9 g) were added to isopropyl alcohol 700.
0 g, and refluxed for 1 hour under a nitrogen atmosphere to prepare an alcohol solution of a raw material. At this time, the molar ratio of ethyl acetoacetate to titanium isopropoxide is 0.40. 113.6 g of pure water was mixed with 1024.6 g of isopropyl alcohol to prepare an alcohol solution having a water concentration of 10% by weight. This water content is 6.0 moles per mole of titanium alkoxide. While distilling off the alcohol under heating and boiling, an alcohol solution having a water concentration of 10% by weight was added. At the time when all the water was added, the slurry was completely in a slurry state. As a result of analyzing the water in the distilled alcohol, 1.83 mol of water was discharged out of the system with respect to 1 mol of titanium alkoxide. After refluxing the slurry for 1 hour, the alcohol was distilled off by heating as it was, and the heating was continued in a 130 ° C. oil bath until no distillate was produced, to dry the polymer. The amount of water discharged out of the system by this operation was 2.12 mol per 1 mol of titanium alkoxide. Therefore, the difference between the amount of water added and the amount of water discharged out of the system was 2.05 mol per 1 mol of titanium alkoxide. 460 g of tetrahydrofuran was added to the polymer and heated, but the polymer hardly dissolved. Therefore, it was impossible to prepare a spinning solution.

【0069】比較例3 チタンイソプロポキシド100.0g、およびアセト酢
酸エチル11.4gをテトラヒドロフラン233.3g
に溶解させ、窒素雰囲気下、1時間リフラックスして、
原料のテトラヒドロフラン溶液を調製した。このとき、
アセト酢酸エチルのチタンイソプロポキシドに対するモ
ル比は0.25である。純水10.7gをテトラヒドロ
フラン1781.7gと混合し、水濃度0.6重量%の
テトラヒドロフラン溶液を調製した。この水分量は、チ
タンアルコキシド1モルに対して1.7モル量である。
加熱沸騰下で留出させながら、水濃度0.6重量%のテ
トラヒドロフラン溶液を添加した。水分を全量添加して
も、重合体の析出は認められず、透明な溶液であった。
この溶液にエチルシリケート40を、12.4g添加
し、リフラックスを1時間実施した後、加熱濃縮する
と、曳糸性を有する粘調な液体が得られた。この時の粘
度は、40℃で50ポイズであった。実施例1と同様に
紡糸を実施し、水蒸気処理および焼成によって、チタニ
ア繊維を得た。本比較例に於いて添加した水分量と系外
に排出された水分量との差は1.68モル量、得られた
繊維の結晶形はアナターゼ形の酸化チタンであり、繊維
径は16μm、引張強度は0.4GPaであった。
Comparative Example 3 100.0 g of titanium isopropoxide and 11.4 g of ethyl acetoacetate were added to 233.3 g of tetrahydrofuran.
And reflux for 1 hour under nitrogen atmosphere.
A raw material tetrahydrofuran solution was prepared. At this time,
The molar ratio of ethyl acetoacetate to titanium isopropoxide is 0.25. 10.7 g of pure water was mixed with 1781.7 g of tetrahydrofuran to prepare a tetrahydrofuran solution having a water concentration of 0.6% by weight. This water content is 1.7 moles per mole of titanium alkoxide.
While distilling under heating boiling, a tetrahydrofuran solution having a water concentration of 0.6% by weight was added. Even when the entire amount of water was added, no precipitation of the polymer was observed, and the solution was a transparent solution.
To this solution, 12.4 g of ethyl silicate 40 was added, refluxed for 1 hour, and then concentrated by heating to obtain a viscous liquid having spinnability. The viscosity at this time was 50 poise at 40 ° C. Spinning was performed in the same manner as in Example 1, and titania fibers were obtained by steaming and firing. In this comparative example, the difference between the amount of water added and the amount of water discharged out of the system was 1.68 mol, the crystal form of the obtained fiber was anatase type titanium oxide, and the fiber diameter was 16 μm. The tensile strength was 0.4 GPa.

【0070】比較例4 チタンイソプロポキシド100.0g、およびアセト酢
酸エチル11.4gをテトラヒドロフラン233.3g
に溶解させ、窒素雰囲気下、1時間リフラックスして、
原料のテトラヒドロフラン溶液を調製した。このとき、
アセト酢酸エチルのチタンイソプロポキシドに対するモ
ル比は0.25である。純水11.3gをテトラヒドロ
フラン1886.6gと混合し、水濃度0.6重量%の
テトラヒドロフラン溶液を調製した。この水分量は、チ
タンアルコキシド1モルに対して1.8モル量である。
加熱沸騰下で留出させながら、水濃度0.6重量%のテ
トラヒドロフラン溶液を添加した。水分を全量添加して
も、重合体の析出は認められず、透明な溶液であった。
この透明液を1時間リフラックスを実施すると、局部的
なゲル化から、最終的には液全体が寒天状に固化し、紡
糸液の調製が不可能となった。
Comparative Example 4 Titanium isopropoxide (100.0 g) and ethyl acetoacetate (11.4 g) were added to tetrahydrofuran (233.3 g).
And reflux for 1 hour under nitrogen atmosphere.
A raw material tetrahydrofuran solution was prepared. At this time,
The molar ratio of ethyl acetoacetate to titanium isopropoxide is 0.25. Pure water (11.3 g) was mixed with tetrahydrofuran (1886.6 g) to prepare a tetrahydrofuran solution having a water concentration of 0.6% by weight. This water content is 1.8 moles per mole of titanium alkoxide.
While distilling under heating boiling, a tetrahydrofuran solution having a water concentration of 0.6% by weight was added. Even when the entire amount of water was added, no precipitation of the polymer was observed, and the solution was a transparent solution.
When this transparent liquid was refluxed for 1 hour, the entire liquid finally solidified into an agar-like state due to local gelation, making it impossible to prepare a spinning liquid.

【0071】実施例17 実施例15の紡糸液から実施例1と同様に紡糸して得ら
れた前駆体繊維を、85℃、相対湿度95%(水蒸気分
圧0.54気圧)の恒温恒湿器の中に入れて15時間の
水蒸気処理を実施した後、昇温速度200℃/hr、空
気中で900℃で30分間焼成して、チタニア繊維を得
た。得られたチタニア繊維は、繊維径が16μm、BE
T比表面積が132m2 /gであり、窒素吸着法による
細孔容積は0.22cc/gであり、10オングストロ
ーム以上の細孔半径を有する細孔容積は0.22cc/
gであった。また、引張強度は0.2GPaであり、X
RD分析によれば、該繊維はアナターゼ形の酸化チタン
であり、アナターゼ以外のピークは認められなかった。
Example 17 A precursor fiber obtained by spinning from the spinning solution of Example 15 in the same manner as in Example 1 was subjected to constant temperature and constant humidity of 85 ° C. and a relative humidity of 95% (water vapor partial pressure of 0.54 atm). After being placed in a vessel and subjected to a steam treatment for 15 hours, it was baked at 900 ° C. for 30 minutes in the air at a heating rate of 200 ° C./hr to obtain titania fibers. The obtained titania fiber has a fiber diameter of 16 μm, BE
The T specific surface area is 132 m 2 / g, the pore volume by the nitrogen adsorption method is 0.22 cc / g, and the pore volume having a pore radius of 10 Å or more is 0.22 cc / g.
g. The tensile strength is 0.2 GPa, and X
According to RD analysis, the fiber was titanium oxide in anatase form, and no peak other than anatase was observed.

【0072】実施例18 実施例15の紡糸液から実施例1と同様に紡糸して得ら
れた前駆体繊維を、85℃、相対湿度95%(水蒸気分
圧0.54気圧)の恒温恒湿器の中に入れて5時間の水
蒸気処理を実施した後、昇温速度200℃/hr、空気
中で700℃で30分間焼成して、チタニア繊維を得
た。得られたチタニア繊維は、繊維径が16μm、BE
T比表面積が153m2 /gであり、窒素吸着法による
細孔容積は0.14cc/gであり、10オングストロ
ーム以上のの細孔半径を有する細孔容積は0.06cc
/gであった。また、引張強度は0.6GPaであり、
XRD分析によれば、該繊維はアナターゼ形の酸化チタ
ンであった。
Example 18 A precursor fiber obtained by spinning from the spinning solution of Example 15 in the same manner as in Example 1 was subjected to a constant temperature and constant humidity of 85 ° C. and a relative humidity of 95% (water vapor partial pressure of 0.54 atm). After being placed in a vessel and subjected to a steam treatment for 5 hours, it was baked at 700 ° C. for 30 minutes in air at a heating rate of 200 ° C./hr to obtain titania fibers. The obtained titania fiber has a fiber diameter of 16 μm, BE
The T specific surface area is 153 m 2 / g, the pore volume by the nitrogen adsorption method is 0.14 cc / g, and the pore volume having a pore radius of 10 Å or more is 0.06 cc.
/ G. The tensile strength is 0.6 GPa,
According to XRD analysis, the fiber was anatase form of titanium oxide.

【0073】実施例19 実施例1で得られた前駆体繊維を、95℃、相対湿度9
5%(水蒸気分圧0.79気圧)の恒温恒湿器の中に入
れて24時間の水蒸気処理を実施した後、昇温速度20
0℃/hr、空気中で500℃で30分間焼成して、チ
タニア繊維を得た。得られたチタニア繊維は、繊維径が
17μm、BET比表面積が219m2/gであり、窒
素吸着法による細孔容積は0.35cc/gであり、1
0オングストローム以上の細孔半径を有する細孔容積は
0.24cc/gであった。また、引張強度は0.1G
Paであり、XRD分析によれば、該繊維はアナターゼ
形の酸化チタンであった。
Example 19 The precursor fiber obtained in Example 1 was used at 95 ° C. and a relative humidity of 9
After being placed in a 5% (steam pressure: 0.79 atm) constant temperature / humidity chamber and subjected to steam treatment for 24 hours, the heating rate was increased to 20%.
It was baked at 500C for 30 minutes in air at 0 ° C / hr to obtain titania fibers. The obtained titania fiber had a fiber diameter of 17 μm, a BET specific surface area of 219 m 2 / g, a pore volume by a nitrogen adsorption method of 0.35 cc / g, and 1
The pore volume having a pore radius of 0 Å or more was 0.24 cc / g. The tensile strength is 0.1G
Pa, and according to XRD analysis, the fiber was anatase-type titanium oxide.

【0074】実施例20 実施例1で得られた前駆体繊維を、95℃、相対湿度9
5%(水蒸気分圧0.79気圧)の恒温恒湿器の中に入
れて24時間の水蒸気処理を実施した後、昇温速度20
0℃/hr、空気中で900℃で30分間焼成して、チ
タニア繊維を得た。得られたチタニア繊維は、繊維径が
17μm、BET比表面積が104m2 /gであり、窒
素吸着法による細孔容積は0.21cc/gであり、1
0オングストローム以上の細孔半径を有する細孔容積は
0.21cc/gであった。また、引張強度は0.2G
Paであり、XRD分析によれば、該繊維はアナターゼ
形の酸化チタンであった。
Example 20 The precursor fiber obtained in Example 1 was used at 95 ° C. and a relative humidity of 9
After being placed in a 5% (steam pressure: 0.79 atm) constant temperature / humidity chamber and subjected to steam treatment for 24 hours, the heating rate was increased to 20%.
It was baked at 900C for 30 minutes in air at 0C / hr to obtain titania fibers. The obtained titania fiber had a fiber diameter of 17 μm, a BET specific surface area of 104 m 2 / g, a pore volume of 0.21 cc / g by a nitrogen adsorption method, and
The pore volume having a pore radius of 0 Å or more was 0.21 cc / g. The tensile strength is 0.2G
Pa, and according to XRD analysis, the fiber was anatase-type titanium oxide.

【0075】実施例21 実施例15の紡糸液から実施例1と同様に紡糸して得ら
れた前駆体繊維を、管状炉中で焼成した。その際、炉内
温度が100℃になった時、75℃の水中に空気をバブ
リングさせることによって、0.38気圧の水蒸気分圧
を有する湿潤空気を管状炉内に送り込み、炉内温度15
0℃で2時間保持し、その後乾燥空気に切り替えて、8
00℃で30分間焼成して、チタニア繊維を得た。得ら
れたチタニア繊維は、繊維径が16μm、BET比表面
積が66m2 /gであり、窒素吸着法による細孔容積は
0.12cc/gであり、10オングストローム以上の
細孔半径を有する細孔容積は0.06cc/gであっ
た。また、引張強度は0.7GPaであり、XRD分析
によれば、該繊維はアナターゼ形の酸化チタンであっ
た。
Example 21 A precursor fiber obtained by spinning the spinning solution of Example 15 in the same manner as in Example 1 was fired in a tubular furnace. At this time, when the furnace temperature reached 100 ° C., moist air having a partial pressure of steam of 0.38 atm was sent into the tubular furnace by bubbling air into water at 75 ° C.
Hold at 0 ° C. for 2 hours, then switch to dry air,
It was baked at 00 ° C. for 30 minutes to obtain titania fibers. The obtained titania fiber has a fiber diameter of 16 μm, a BET specific surface area of 66 m 2 / g, a pore volume by a nitrogen adsorption method of 0.12 cc / g, and a pore having a pore radius of 10 Å or more. The volume was 0.06 cc / g. Further, the tensile strength was 0.7 GPa, and the fiber was anatase-type titanium oxide according to XRD analysis.

【0076】比較例5 実施例1で得られた前駆体繊維を、水蒸気処理すること
なく、昇温速度200℃/hr、空気中で900℃で3
0分間焼成して、チタニア繊維を得た。得られたチタニ
ア繊維は、残存炭素のため黒色を呈しており、非常に脆
いものでり、引張強度は0.1GPa未満であった。B
ET比表面積は6m2 /gであった。
Comparative Example 5 The precursor fiber obtained in Example 1 was heated at 900 ° C. in air at a rate of 200 ° C./hr without steam treatment.
After baking for 0 minutes, a titania fiber was obtained. The obtained titania fiber was black due to residual carbon, was very brittle, and had a tensile strength of less than 0.1 GPa. B
The ET specific surface area was 6 m 2 / g.

【0077】比較例6 実施例1で得られた前駆体繊維を、70℃、相対湿度7
0%(水蒸気分圧0.22気圧)の恒温恒湿器の中に入
れて1時間の水蒸気処理を実施した後、昇温速度200
℃/hr、空気中で900℃で30分間焼成して、チタ
ニア繊維を得た。得られたチタニア繊維は、BET比表
面積が0.2m2 /gであり、窒素吸着法による細孔容
積は0.01cc/gであった。また、該繊維の引張強
度は1.2GPaであった。
Comparative Example 6 The precursor fiber obtained in Example 1 was treated at 70 ° C. and a relative humidity of 7
After a steam treatment for 1 hour in a thermo-hygrostat of 0% (steam partial pressure 0.22 atm), the temperature was raised at a rate of 200.
Calcination was performed at 900 ° C for 30 minutes in the air at 900C / hr to obtain titania fibers. The obtained titania fiber had a BET specific surface area of 0.2 m 2 / g and a pore volume by a nitrogen adsorption method of 0.01 cc / g. The tensile strength of the fiber was 1.2 GPa.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば紡糸
安定性に優れ、且つ高い機械的強度を持つチタニアの連
続繊維を工業的に容易に製造することを可能ならしめた
もので、また該方法により得られた前駆体繊維を焼成前
或いは焼成過程において特定条件で水蒸気処理する場合
には触媒や触媒担体として優れた、比表面積、細孔容積
の大きいチタニアの連続繊維を得られることを見出した
もので、その工業的価値は頗る大である。
As described in detail above, according to the present invention, continuous fibers of titania having excellent spinning stability and high mechanical strength can be industrially easily produced. When the precursor fiber obtained by the method is subjected to steam treatment under specific conditions before or during the firing process, it is possible to obtain a titania continuous fiber having an excellent specific surface area and a large pore volume as a catalyst or a catalyst carrier. The industrial value is very large.

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 繊維径が5〜50μm、繊維長さが50
cm以上、単繊維の引張り強度が0.5GPa以上であ
る、チタンアルコキシド法により得られたチタニア繊
維。
1. A fiber having a fiber diameter of 5 to 50 μm and a fiber length of 50
cm. and a titania fiber obtained by a titanium alkoxide method and having a tensile strength of a single fiber of 0.5 GPa or more.
【請求項2】 チタンアルコキシドのアルコール溶液
に、水分を添加して加水分解反応および重合反応を行
い、該アルコールに不溶性の重合体を生成・析出させた
後、該重合体を該重合体が可溶な有機溶剤に溶解させ紡
糸液となし、次いで該紡糸液を紡糸して前駆体繊維を得
た後、この前駆体繊維を焼成することを特徴とするチタ
ニア繊維の製造方法。
2. A method in which water is added to an alcohol solution of titanium alkoxide to carry out a hydrolysis reaction and a polymerization reaction to generate and precipitate a polymer insoluble in the alcohol. A method for producing titania fiber, comprising: dissolving in a soluble organic solvent to form a spinning solution; spinning the spinning solution to obtain a precursor fiber; and firing the precursor fiber.
【請求項3】 少なくとも紡糸前までに、焼成後得られ
るチタニア繊維中のシリカ含有量が40重量%以下とな
るように紡糸液中にケイ素化合物を存在せしめることを
特徴とする請求項2記載のチタニア繊維の製造方法。
3. The spinning solution according to claim 2, wherein at least before spinning, the silicon compound is present in the spinning solution such that the silica content in the titania fiber obtained after firing is 40% by weight or less. A method for producing titania fiber.
【請求項4】 加水分解・重合反応を行うチタンアルコ
キシドのアルコール溶液が、チタンアルコキシド1モル
に対して0.05〜1.9モル量の活性水素を有する化
合物を含有することを特徴とする請求項2記載のチタニ
ア繊維の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the alcohol solution of titanium alkoxide to be subjected to the hydrolysis / polymerization reaction contains a compound having an active hydrogen in an amount of 0.05 to 1.9 mol per 1 mol of titanium alkoxide. Item 2. The method for producing titania fiber according to Item 2.
【請求項5】 加水分解・重合反応を行うチタンアルコ
キシドのアルコール溶液が、チタンアルコキシド1モル
に対して0.05〜1.9モル量のβ−ジケトン化合物
またはサリチル酸アルキルエステルを含有することを特
徴とする請求項2記載のチタニア系繊維の製造方法。
5. An alcohol solution of titanium alkoxide which undergoes a hydrolysis / polymerization reaction contains 0.05 to 1.9 moles of a β-diketone compound or an alkyl salicylate per mole of titanium alkoxide. The method for producing a titania-based fiber according to claim 2.
【請求項6】 チタンアルコキシドのアルコール溶液
に、水分を添加して加水分解・重合反応を行い、該アル
コールに不溶性の重合体を生成・析出させた後、該アル
コール溶液中より該アルコールに不溶性の重合体を分離
し、分離した重合体を該重合体が可溶な有機溶剤に溶解
させ紡糸液とすることを特徴とする請求項2記載のチタ
ニア繊維の製造方法。
6. An alcohol solution of titanium alkoxide is subjected to hydrolysis / polymerization reaction by adding water to produce and precipitate a polymer insoluble in the alcohol, and then the alcohol solution is dissolved in the alcohol solution from the alcohol solution. 3. The method for producing titania fiber according to claim 2, wherein the polymer is separated, and the separated polymer is dissolved in an organic solvent in which the polymer is soluble to form a spinning solution.
【請求項7】 添加する水分量が、チタンアルコキシド
1モルに対して1.5〜4.0モル量であることを特徴
とする請求項2記載のチタニア繊維の製造方法。
7. The method for producing titania fiber according to claim 2, wherein the amount of water to be added is 1.5 to 4.0 mol per 1 mol of titanium alkoxide.
【請求項8】 チタンアルコキシドのアルコール溶液に
添加する水分量と、加水分解・重合反応より得た重合体
を有機溶剤に溶解させる工程までの間に系外に排出する
水分量との差が、チタンアルコキシド1モルに対して
1.5〜1.95モル量となる如く加水分解・重合反応
を行い、重合体を得ることを特徴とする請求項2記載の
チタニア繊維の製造方法。
8. The difference between the amount of water added to the alcohol solution of titanium alkoxide and the amount of water discharged out of the system before the step of dissolving the polymer obtained by the hydrolysis / polymerization reaction in the organic solvent is as follows: 3. The method for producing titania fiber according to claim 2, wherein a hydrolysis and polymerization reaction is carried out in an amount of 1.5 to 1.95 mol per 1 mol of titanium alkoxide to obtain a polymer.
【請求項9】 重合体を溶解させる有機溶媒が、エーテ
ル類または芳香族系炭化水素類を含有する有機溶媒であ
るであることを特徴とする請求項2記載のチタニア繊維
の製造方法。
9. The method for producing titania fiber according to claim 2, wherein the organic solvent in which the polymer is dissolved is an organic solvent containing ethers or aromatic hydrocarbons.
【請求項10】 ケイ素化合物がアルキルシリケートで
あることを特徴とする請求項3記載のチタニア繊維の製
造方法。
10. The method for producing titania fiber according to claim 3, wherein the silicon compound is an alkyl silicate.
【請求項11】 繊維径が5〜50μm、繊維長さが5
0cm以上、BET比表面積が10m2 /g以上、窒素
吸着法で測定される細孔容積が0.05cc/g以上で
あり、10オングストローム以上の細孔半径を有する細
孔容積が0.02cc/g以上であり、単繊維の引張り
強度が0.1GPa以上であることを特徴とするチタニ
ア繊維。
11. A fiber having a fiber diameter of 5 to 50 μm and a fiber length of 5
0 cm or more, the BET specific surface area is 10 m 2 / g or more, the pore volume measured by the nitrogen adsorption method is 0.05 cc / g or more, and the pore volume having a pore radius of 10 Å or more is 0.02 cc / g. g, and the tensile strength of the single fiber is 0.1 GPa or more.
【請求項12】 チタンアルコキシドのアルコール溶液
に、水分を添加して加水分解反応および重合反応を行
い、該アルコールに不溶性の重合体を生成・析出させた
後、該重合体を該重合体が可溶な有機溶剤に再溶解させ
紡糸液となし、次いで該紡糸液を紡糸して前駆体繊維を
得、得られた前駆体繊維を焼成前及び/または焼成時に
水蒸気処理することを特徴とする請求項11記載の繊維
物性を有するチタニア繊維の製造方法。
12. After adding water to an alcohol solution of titanium alkoxide to carry out a hydrolysis reaction and a polymerization reaction to generate and precipitate a polymer insoluble in the alcohol, the polymer is converted into a polymer. A spinning solution obtained by re-dissolving the precursor solution in a soluble organic solvent, spinning the spinning solution to obtain a precursor fiber, and subjecting the obtained precursor fiber to steam treatment before and / or during firing. Item 14. A method for producing titania fiber having fiber properties according to item 11.
【請求項13】 前駆体繊維の水蒸気処理条件が、温度
85℃〜300℃、0.3気圧以上の水蒸気分圧を有す
る雰囲気下で0.5時間以上保持することを特徴とする
請求項12記載のチタニア繊維の製造方法。
13. The steam treatment condition of the precursor fiber is maintained at a temperature of 85 ° C. to 300 ° C. in an atmosphere having a steam partial pressure of 0.3 atm or more for 0.5 hours or more. A method for producing the titania fiber according to the above.
【請求項14】 少なくとも紡糸前までに、焼成後得ら
れるチタニア繊維中のシリカ含有量が40重量%以下と
なるように紡糸液中にケイ素化合物を存在せしめること
を特徴とする請求項12記載のチタニア繊維の製造方
法。
14. The spinning solution according to claim 12, wherein the silicon compound is present in the spinning solution at least before spinning so that the silica content in the titania fiber obtained after firing is 40% by weight or less. A method for producing titania fiber.
【請求項15】 加水分解・重合反応を行うチタンアル
コキシドのアルコール溶液が、チタンアルコキシド1モ
ルに対して0.05〜1.9モル量の活性水素を有する
化合物を含有することを特徴とする請求項12記載のチ
タニア繊維の製造方法。
15. An alcohol solution of titanium alkoxide which undergoes a hydrolysis / polymerization reaction contains a compound having active hydrogen in an amount of 0.05 to 1.9 mol based on 1 mol of titanium alkoxide. Item 13. The method for producing titania fiber according to Item 12.
【請求項16】 加水分解・重合反応を行うチタンアル
コキシドのアルコール溶液が、チタンアルコキシド1モ
ルに対して0.05〜1.9モル量のβ−ジケトン化合
物またはサリチル酸アルキルエステルを含有することを
特徴とする請求項12記載のチタニア系繊維の製造方
法。
16. An alcohol solution of titanium alkoxide which undergoes a hydrolysis / polymerization reaction contains 0.05 to 1.9 moles of a β-diketone compound or an alkyl salicylate per mole of titanium alkoxide. The method for producing a titania-based fiber according to claim 12, wherein
【請求項17】 チタンアルコキシドのアルコール溶液
に、水分を添加して加水分解・重合反応を行い、該アル
コールに不溶性の重合体を生成・析出させた後、該アル
コール溶液中より該アルコールに不溶性の重合体を分離
し、分離した重合体を該重合体が可溶な有機溶剤に溶解
させ紡糸液とすることを特徴とする請求項12記載のチ
タニア繊維の製造方法。
17. An alcohol solution of titanium alkoxide is subjected to hydrolysis and polymerization by adding water to produce and precipitate a polymer insoluble in the alcohol. 13. The method for producing titania fiber according to claim 12, wherein the polymer is separated, and the separated polymer is dissolved in an organic solvent in which the polymer is soluble to form a spinning solution.
【請求項18】 添加する水分量が、チタンアルコキシ
ド1モルに対して1.5〜4.0モル量であることを特
徴とする請求項12記載のチタニア繊維の製造方法。
18. The method for producing titania fiber according to claim 12, wherein the amount of water to be added is 1.5 to 4.0 mol per 1 mol of titanium alkoxide.
【請求項19】 チタンアルコキシドのアルコール溶液
に添加する水分量と、加水分解・重合反応より得た重合
体を有機溶剤に溶解させる工程までの間に系外に排出す
る水分量との差が、チタンアルコキシド1モルに対して
1.5〜1.95モル量となる如く加水分解・重合反応
を行い、重合体を得ることを特徴とする請求項12記載
のチタニア繊維の製造方法。
19. The difference between the amount of water added to the alcohol solution of titanium alkoxide and the amount of water discharged out of the system before the step of dissolving the polymer obtained by the hydrolysis / polymerization reaction in the organic solvent is as follows: The method for producing a titania fiber according to claim 12, wherein the hydrolysis and polymerization reaction is carried out in an amount of 1.5 to 1.95 mol per 1 mol of the titanium alkoxide to obtain a polymer.
【請求項20】 重合体を溶解させる有機溶媒が、エー
テル類または芳香族系炭化水素類を含有する有機溶媒で
あるであることを特徴とする請求項12記載のチタニア
繊維の製造方法。
20. The method for producing titania fiber according to claim 12, wherein the organic solvent in which the polymer is dissolved is an organic solvent containing ethers or aromatic hydrocarbons.
【請求項21】 ケイ素化合物がアルキルシリケートで
あることを特徴とする請求項14記載のチタニア繊維の
製造方法。
21. The method for producing titania fiber according to claim 14, wherein the silicon compound is an alkyl silicate.
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